Pulsar

Среда, 24.04.2024, 11:32


Приветствую Вас Гость | RSS

Главная | Регистрация | Вход


Меню сайта
Категории
Новые статьи
Новое на форуме
Опрос
Сколько Вам лет?
Всего ответов: 18543
Главная » 2024 » Февраль » 15 » Ещё один американский зонд летит к Луне — Nova-C. Его обзор и видео запуска.
15.02.2024 20:12

Ещё один американский зонд летит к Луне — Nova-C. Его обзор и видео запуска.

Уже второй космический аппарат в 2024 году, созданный в США небольшой космической компанией, запущен к Луне с целью совершения мягкой посадки. Первым был Peregrine компании Astrobotic Technology, запущенный 8 января на новой ракете Vulcan Centaur, но из-за сбоя он так и не смог достигнуть цели. Вторым же стал Nova-C «Odysseus» (русс. «Одиссей») компании Intuitive Machines, ему и посвящена эта статья. Этот аппарат очень интересен! Например, если всё пройдёт гладко, то с помощью специальной отделяемой камеры мы впервые сможем увидеть прилунение со стороны!

Для простоты будет использоваться название Nova-C, хотя фактически это наименование серии космических аппаратов. Также в разных источниках можно встреть обозначение IM-1 — сокращение от названия миссии Intuitive Machines Mission 1. 

Содержание:

Nova-C на Луне. Иллюстрация. Credit: Intuitive Machines.

Первоисточник статьи

Author: Колпаксиди Александр Павлович.

Запуск

Запуск Nova-C. Отрывок с трансляции NASA. Credit: NASA/VideoFromSpace.

Nova-C был запущен 15 февраля в 09:05 по московскому времени с помощью ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска со стартовой площадки LC-39A космодрома на мысе Канаверал. Через 2 минуты и 23 секунды многоразовая первая ступень под обозначением B1060, для которой это уже 18 (!) старт, успешно отделилась и совершила мягкую посадку на наземную площадку, вторая же ступень продолжила вывод полезной нагрузки в космос. Через некоторое время она отключила двигатель, а после перезапустила его на короткое время на 41 минуте полёта, что было необходимо для вывода аппарата на заданную орбиту. Nova-C отделился от первой ступени через 48 минут после старта. Также планируется, что головные обтекатели Falcon 9 будут выловлены в Атлантическом океане специальным судном SpaceX «Боб» для повторного использования в других запусках. 

Это был уже 299 запуск ракеты Falcon 9 и её 14 старт в 2024 году.

Нужно отметить, что аппарат Nova-C уникален тем, что использует жидкий метан и жидкий кислород в качестве топливной пары. Это криогенные компоненты, которые находятся в баках при очень низкой температуре, что создаёт трудности. Обычно в космических аппаратах используют гидразин или его производные с тетраоксидом азота в качестве окислителя, которые могут храниться в баках очень долгое время, поэтому их заправляют задолго до старта. В случае Nova-C заправка должна быть осуществлена незадолго до пуска. Для решения проблемы SpaceX создала на стартовом комплексе специальную систему заправки космического аппарата прямо перед стартом ракеты. Из-за такого топлива запуск был перенесён с 14 на 15 февраля, так как температура жидкого метана перед стартом вышла за пределы нормы. 

Аппарат Nova-C, установленный с помощью адаптера полезной нагрузки на вторую ступень, и створки головного обтекателя ракеты-носителя Falcon 9. Credit: SpaceX/Intuitive Machines.

Во время предполётного тестирования. Credit: SpaceX. 

Полёт к Луне и посадка

В отличие от многих других миссий, таких как, например, «Чандраян-3», Peregrine или SLIM, Nova-C будет использовать «быструю» схему перелёта, что роднит её с «Луной-25», и должна будет прилуниться 23 февраля 2024 года. На полёт уйдёт несколько дней, ещё примерно 1 день Nova-C будет находиться на орбите Луны с высотой около 100 км.

Запланированным местом прилунения Nova-C является район кратера Малаперт А, что в 300 километрах от Южного полюса Луны. Если всё получится, то Nova-C побьёт рекорд индийской миссии «Чандраян-3» по самой близкой к полюсу мягкой посадке на Луну! Во время прилунения Nova-C будет автоматически собирать информацию о поверхности для выбора безопасной площадки без валунов и кратеров. Касание поверхности должно будет произойти со скоростью около 1 м/с.

Район кратера Малаперт. Credit: NASA.

Южный полюс Луны вызывает большой интерес с точки зрения колонизации из-за наличия кратеров вечной ночи, куда никогда не попадают прямые солнечные лучи и где есть залежи водяного льда. Это универсальный источник воды, которую не придётся доставлять с Земли, что облегчит и удешевит колонизацию. Её можно использовать для питья, полива растений, необходимых для производства еды и кислорода, в работе оборудования, производстве. С помощью электролиза воды можно получать кислород и водород, которые являются компонентами водородного ракетного топлива. Также в этом регионе есть пики вечного света, что всегда освещены Солнцем — отличное место для солнечных батарей.

Nova-C

Как уже упоминалось ранее, зонд Nova-C создан компанией Intuitive Machines, основанной в 2013 году в Техасе. С 2018 года она принимает участие в программе NASA Commercial Lunar Payload Service (CLPS), которая предполагает отправку на Луну, а особенно к её Южной полярной области, исследовательских зондов. Последние должны протестировать ряд технологий и собрать научные данные для новой лунной программы США с широким международным участием «Артемида». Важно отметить, что NASA не даёт заказы непосредственно на разработку аппаратов, а лишь выдвигает основные требования, отбирает из предложенных проектов наиболее подходящие и заключает контракты на запуски. При этом компании получают определённую свободу в реализации своих идей, могут сами выбирать ракеты для запуска и часть полезной нагрузки. Поэтому такие зонды обычно считают частными, хотя по большей части они оплачены государством. Запуск Nova-C тоже произведён в рамках CLPS. Это уже 4 пуск в рамках «Артемиды» и 2 в рамках CLPS (первым был уже упомянутый Peregrine). В рамках CLPS Intuitive Machines получила 3 заказа на запуски Nova-C с перспективой заключения новых. 

Nova-C после завершения сборки. Credit: Intuitive Machines.

Название Nova-C расшифровывается следующим образом: Nova — новый с латинского, С — римское обозначение цифры 100 — примерная масса полезной нагрузки (в реальности она составляет 130 кг). Имя «Odysseus» для первого аппарата из серии Nova-C было предложено инженером по сборке, интеграции и тестированию систем Марио Ромеро и выбрано из числа десятков других сотрудниками компании во время голосования. Между собой они ласково называют аппарат «Одди».

Nova-C создан с использованием наработок по проекту NASA Project Morpheus, стартовавшего в 2010 году. Именно в его рамках была разработана технология использования криогенного топлива в подобных космических полётах, а также программное обеспечение для мягкой посадки на небесные тела. 

Это второй посадочный лунный аппарат США со времён «Аполлон-17», т. е. с 1972 года, первым был Peregrine. Но это лишь попытка возвращения на поверхность — американцы и до этого запускали огромное число орбитальных миссий. 

Модели Peregrine (слева) и Nova-C. Credit: NASA. 

Nova-C имеет высоту 4,3 м, максимальный диаметр корпуса — 1,6 м, с учётом посадочных опор — 4,6 м. Из-за этого аппарат имеет запоминающуюся вытянутую форму. Сухая масса Nova-C составляет 675 кг с учётом примерно 130 кг полезной нагрузки. Общая же стартовая масса составила примерно 1950 кг, в это число входит жидкий метан (840 кг), жидкий кислород (420 кг) и гелий (17 кг).

Элементы конструкции Nova-C. Credit: Intuitive Machines. 

Основные элементы конструкции выполнены из углеродного композита, что формирует шестиугольную структуру, внутри которой расположены топливные баки, бак с гелием расположен сбоку. Некоторые детали сделаны из титана, посадочные опоры из алюминия. Внешне часть компонентов Nova-C покрыта экранно-вакуумной теплоизоляцией, которой покрываются почти все современные космические аппараты и которая необходима для регуляции их температуры. Это многослойная оболочка из тонкой плёнки с металлическим напылением. Энергией зонд обеспечивается с помощью трёх панелей солнечных батарей суммарной мощностью 790 Вт. 

Как уже указывалось ранее, Nova-C использует крайне необычную топливную пару — жидкий метан и жидкий кислород. Это первый космический аппарат в истории, использующий такое топливо. Даже для ракет-носителей это редкость: первый успешный запуск РН на метане был произведён лишь летом прошлого года. Это необычное решение. На космических аппаратах обычно используют гидразин или его производные с тетраоксидом азота в качестве окислителя, которые могут храниться в баках очень долгое время и самовоспламеняются при контакте друг с другом, благодаря чему не требуется сложная система зажигания. Так почему же в Intuitive Machines решили использовать жидкий метан? Можно выделить следующие причины:

  • технология его использования отработана в рамках Project Morpheus;
  • немного большая мощность;
  • безопасность (гидразин и его производные чрезвычайно токсичны).

На Nova-C установлен двигатель VR900, созданный с помощью аддитивных технологий — 3D-печати. Также имеется несколько небольших маневровых двигателей. 

Гелий используется для поддержания давления в баках.

Для контроля Nova-C используется собственный Центр управления полётами Nova Core компании Intuitive Machines в Хьюстоне, информация передаётся с нескольких антенн по всей Земле в рамках созданной компанией Лунной сети передачи данных (Lunar Data Network). Связь обеспечивается в S- (2 — 4 ГГц), X- (7 — 11 ГГц), и Ka-диапазонах (27 — 40 ГГц).  

Аппарат Nova-C будет работать на поверхности в течение одного лунного дня, равного примерно 14 земным суткам, и не приспособлен для того, чтоб пережить экстремально холодную лунную ночь.

Расположение научной и практически значимой полезной нагрузки на внешней поверхности Nova-C. Credit: Intuitive Machines. 

Один из элементов навигации, созданный Исследовательским центром Лэнгли NASA, указывается как полезная нагрузка аппарата, что связано с его экспериментальной конструкцией и желанием космического агентства проверить его в деле. Это NDL (Navigation Doppler Lidar) — навигационный доплеровский лидар. Он состоит из лазерных излучателей и 3 детекторов отражённого лазерного излучения. Ещё один экспериментальный прибор будет с высокой точностью определять содержание топлива в баках — радиочастотный массомер RFMG (Radio Frequency Mass Gauge). Прибор разработан Исследовательским центром Гленна NASA.

Другая полезная научная или практически значимая полезная нагрузка Nova-C:

  • Eaglecam — отделяемое устройство, которое должно впервые в истории показать прилунение со стороны! Оно отделится на высоте 30 метров и начнёт свободное падение, снимая Nova-C. Также Eaglecam протестирует электростатическую систему удаления пыли. Прибор разработан студентами Авиационного университета Эмбри–Риддла, США. 
  • Антенны эксперимента ROLSES (Radio Observations of the Lunar Surface Photoelectron Sheath, русс. «Радионаблюдения фотоэлектронной оболочки лунной поверхности») будут измерять радиоизлучение от лунной поверхности, Солнца, Земли и других космических источников, что будет использоваться для анализа взаимодействия лунного реголита с космическим излучением. Эксперимент подготовлен Центром космических полётов имени Годдарда NASA.
  • SCALPSS (Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies) — стереокамеры для изучения поверхности Луны. Будут не только исследовать небесное тело после прилунения, но и до: они должны записать взаимодействие реголита со струёй газа от двигателя при посадке. разработаны Исследовательским центром Лэнгли NASA. 
  • Камеры ILO-X — две небольшие камеры, широкоугольная и направленная, которые будут проводить простые астрономические наблюдения с Луны и даже попытаются запечатлеть центр нашей галактики Млечный Путь. Полученный опыт станет основой для проекта Международной лунной обсерватории, чьей ассоциацией камеры ILO-X и созданы. 
  • LN-1 (Lunar Node 1, русс. «Лунный узел-1») — экспериментальный радиомаяк. Планируется, что подобные маяки будут использоваться для точной космической навигации в будущих лунных миссиях. LN-1 работает в S-диапазоне, в этой миссии он будет передавать сигнал на Сеть дальней космической связи NASA. Устройство создано Центром космических полётов Маршалла NASA. 
  • LRA — лазерная ретрорефлекторная решётка — пассивный элемент, который можно будет использовать в будущем для точного определения расположения прилуняющихся космических кораблей. Создан Центром космических полетов Годдарда NASA.

Кроме научной и практически значимой полезной нагрузки есть и культурная (памятная):

  • «Фазы Луны» — инсталляция, подготовленная американцем Джеффом Куном, которого иногда называют самым дорогим художником современности. Учитывая то, что доставка груза на Луну — дело недешёвое, это утверждение верно. «Фазы Луны» — 125 миниатюрных стальных сфер, изображающих фазы Луны, в прозрачном коробе. На каждую сферу приходится её идентичная копия на Земле и один невзаимозаменяемый токен (NFT). Каждая сфера посвящена какому-либо человеку, достигшему успеха в своём деле, их имена написаны на поддоне перед сферами. 
  • Columbia Omni-Heat Infinity — бренд материала для курток американской компании Columbia Sportswear. Этим материалом покрыта одна из внешних панелей Nova-C.
  • Independent — хранилище данных, предоставленное компанией Lonestar Data Holdings Inc. К нему попытаются дистанционно подключиться для чтения и записи данных.
  • Капсула времени Lunaprise предоставлена Gallactic Legacy Labs. Представляет собой пластину, на которой лазером выгравированы изображения и текст. 

Будем надеяться, что полёт и прилунение Nova-C пройдут гладко!


Похожие новости:

Категория: Техника | Просмотров: 481 | Добавил: shtonadobno | Теги: Луна, запуск, Falcon 9, США, Nova-C, Артемида, SpaceX, Intuitive Machine | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
avatar
Вход

Профиль
Среда
24.04.2024
11:32

Интересное
Поиск по сайту

Новости космоса на главной странице Яндекса.

Добавьте наш виджет, кликнув по картинке, и будьте всегда в курсе последних событий.


Архив новостей
Чат Пульсар
Статистика

Онлайн всего: 11
Гостей: 11
Пользователей: 0