Главная » 2025»Январь»15 » В США к Луне на одной ракете запущено сразу две миссии: их детальный обзор и видео запуска
15.01.2025 23:55
В США к Луне на одной ракете запущено сразу две миссии: их детальный обзор и видео запуска
С помощью ракеты-носителя (РН) Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска к Луне было запущено сразу два космических аппарата, что должны будут совершить посадку на неё: Blue Ghost М1 американской компании Firefly Aerospace и Hakuto-R M2 японской компании ispace Inc (или просто ispace). Последний аппарат имеет на борту небольшой луноход.
В этой статье рассказано о запуске и причинах выбора ракеты Falcon 9, полёте аппаратов к Луне и планируемых местах посадок, а также об их конструкции и полезной нагрузке.
Примечание: выше приведено видео с YouTube, если оно не работает или медленно загружается, то можно посмотреть его на «Дзене» по этой ссылке.
Запуск РН Falcon 9 с Blue Ghost М1 и Hakuto-R M2 на борту был произведён 15 января 2025 года в 9:11 по московскому времени со стартового комплекса LC-39A космодрома на мысе Канаверал. Многоразовая первая ступень B1085, для которой это был уже 5 пуск, успешно совершила посадку на морскую платформу Just Read the Instructions, что находилась в Атлантическом океане. Отделение Blue Ghost М1 от второй ступени произошло через 1 час и 5 минут после пуска, Hakuto-R M2, который находился в специальной защитной капсуле, отделился через 1 час и 32 минуты. Это связано с тем, что аппараты будут двигаться к Луне по разным траекториям, но об этом позже.
Для Falcon 9 это был уже 425 пуск в истории её эксплуатации и 8 в 2025 году, это также 8 пуск для США в текущем году и 10 в мире (ещё 2 старта было совершено в Китае). Также это был 100 запуск со стартового комплекса LC-39A.
Почему была выбрана ракета Falcon 9?
Компания Firefly Aerospace имеет собственную РН Firefly Alpha, но почему воспользовалась услугами SpaceX? Японская ispace не имеет собственных ракет, но почему она не использовала РН Японии? Ракета H3, например, даже в самой лёгкой конфигурации без проблем доставила бы Hakuto-R M2 к Луне.
Причин несколько:
Мощности РН Firefly Alpha не хватит для отправки Blue Ghost М1 к Луне. Мало того, ракета на данный момент имеет лишь несколько успешных стартов. Мощности H3 хватает с запасом, но её запуск обошёлся бы дороже, чем Falcon 9, она также имеет лишь несколько стартов (её первый успешный пуск состоялся в прошлом году), а изготавливаемые сейчас РН забронированы под другие аппараты.
SpaceX предлагает довольно низкие цены на запуск Falcon 9.
Falcon 9 имеет лишь несколько аварий на более чем 400 стартов, также эта ракета уже не первый раз запускает космические аппараты к Луне. Она также успешно запустила предыдущую миссию Hakuto-R.
Blue Ghost М1 (сверху) и Hakuto-R M2 в специальной капсуле внутри головного обтекателя Falcon 9. Credit: SpaceX.
РН Falcon 9 с Blue Ghost М1 и Hakuto-R M2 перед запуском. Credit: SpaceX.
Запуск РН Falcon 9 с Blue Ghost М1 и Hakuto-R M2. Credit: SpaceX.
Запуск РН Falcon 9 с Blue Ghost М1 и Hakuto-R M2. Credit: SpaceX.
Полёт к Луне и планируемые места посадок
Оба космических аппарата будут двигаться по достаточно сложным траекториям, которые позволят сэкономить топливо, но требуют значительно больше времени для полёта к Луне.
Blue Ghost M1
Этот аппарат был запущен на эллиптическую орбиту вокруг Земли, во время этого этапа будут проводиться проверки различных систем и некоторые научные эксперименты. Через 25 дней Blue Ghost начнёт перелёт к Луне, который займёт 4 дня, далее аппарат будет постепенно снижать высоту окололунной орбиты в течение 16 дней и совершит посадку.
Этапы и траектория полёта Blue Ghost М1 к Луне, масштаб не соблюдён. Credit: Firefly Aerospace.
Blue Ghost М1 должен будет прилуниться в начале марта этого года возле вулканической формации Гора Лэтреилл (лат. Mons Latreille), расположенной в Море Кризисов (лат. Mare Crisium) на видимой стороне Луны.
Планируемое место прилунения Blue Ghost М1. Собственная работа.
Hakuto-R M2
Увы, информации о японском зонде меньше. Известно, что Hakuto-R M2 полетит к Луне по другой траектории, нежели Blue Ghost. Ему потребуется 4 месяца, чтобы выйти на окололунную орбиту. Видимо, как и в прошлой миссии, будет использоваться траектория баллистического захвата.
[Дополнено 17.01.2025 в 22:30]: 17 января ispace опубликовала иллюстрацию, показывающую траекторию Hakuto-R M2. До Луны он будет лететь аналогично предшественнику, однако на первых этапах будет находиться на эллиптической орбите вокруг Земли, но с иными параметрами, нежели Blue Ghost M1.
Этапы полёта Hakuto-R к Луне, масштаб не соблюдён. Credit: ispace.
Опубликованное 17 января изображение, показывающее полёт Hakuto-R M2 к Луне, масштаб не соблюдён. Credit: ispace.
Прилунение планируется в Море Холода (лат. Mare Frigoris) на видимой стороне небесного тела. В случае успеха это будет самая близкая к Северному полюсу Луны мягкая посадка земного аппарата. И хотя человечество больше интересуется Южным полюсом, более пригодным для колонизации, этот регион тоже хранит немало тайн.
Планируемое место прилунения Hakuto-R M2. Собственная работа.
Особенности аппаратов
Blue Ghost М1
Это уже третья после Peregrine и Nova-C «Odysseus» миссия к Луне в рамках программы NASA Commercial Lunar Payload Service (CLPS). Это второстепенное направление новой лунной программы США с широким международным участием «Артемида». CLPS предполагает отправку на Луну ряда различных исследовательских зондов, что должны протестировать новые технологии и собрать научные данные для основных миссий «Артемиды». 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.
Blue Ghost М1 — первый из трёх заказанных аппаратов серии Blue Ghost (русс. «Синий Призрак») компании Firefly Aerospace. Серия получила название в честь синих призраков — светлячков вида Phausis reticulata в Северной Америке. Компания Firefly Aerospace известна созданием упомянутых ранее ракет Firefly Alpha, для неё это первый подобный проект. Также в создании Blue Ghost принимала участие американская компания Rocket Lab, известная своими РН Electron, которые она пускает с территории Новой Зеландии и США.
Blue Ghost М1. Credit: Firefly Aerospace.
Blue Ghost М1 имеет высоту 2 м, ширину и длину — около 3,5 м. Его сухая (без топлива) масса составляет 490 кг, с топливом — 1517 кг. Внешне аппарат покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией (ЭВТИ), которой покрываются почти все современные космические аппараты и которая необходима для регуляции их температуры. Это многослойная оболочка из тонкой плёнки с металлическим напылением. Blue Ghost М1 оснащён 4 посадочными опорами со специальными амортизаторами. Источник энергии аппарата — 3 панели солнечных батарей мощностью до 400 Вт. Они созданы подразделением SolAero компании Rocket Lab.
Двигательная установка Blue Ghost М1 имеет название Spectre. Она имеет маршевый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с тягой 1 кН и 8 вспомогательных ЖРД, а также 12 двигателей на холодном газу. ЖРД используют топливную пару на основе гидразина или его производных и тетроксида азота, двигатели на холодном газу просто выбрасывают газ.
Blue Ghost М1. Credit: Firefly Aerospace.
Связь обеспечивается с помощью одной антенны X-диапазона (7 — 10,7 ГГц) и трёх антенн S-диапазона частот (2 — 4 ГГц). При необходимости в управлении Blue Ghost М1 смогут участвовать специалисты компании Rocket Lab.
Blue Ghost М1 имеет и другие компоненты, необходимые для полёта, посадки и работы на Луне: аккумуляторы, системы навигации, управления и т. д.
Blue Ghost М1 не приспособлен для того, чтоб пережить экстремально холодную лунную ночь. Но планируется, что перед её наступлением он запасёт в аккумуляторах энергию, которой хватит на несколько часов обогрева и работы после захода Солнца. С помощью этого планируется провести ряд коротких экспериментов и наблюдений.
Некоторые особенности Blue Ghost М1. Credit: Firefly Aerospace.
Масса полезной нагрузки в этой миссии составила 94 кг, всего же аппараты этой серии смогут доставить к Луне до 150 кг оборудования. Научные инструменты Blue Ghost М1:
Гелиосферный рентгеновский сканер среды LEXI будет исследовать взаимодействие потока заряженных частиц от Солнца. Предоставлен Бостонским университетом.
Тепловой зонд LISTER предназначен для измерения теплового потока под поверхностью Луны. Он попытается пробурить поверхность на глубину до 3 м, чтобы исследовать температуру и теплопроводность грунта на разных глубинах. Прибор создан Техасским технологическим университетом.
Магнитотеллурический зонд LMS изучит структуру и состав мантии Луны путём изучения электрических и магнитных полей. Для его работы установлена телескопическая антенна длиной 2,5 м, а также 2 выбрасываемые с помощью пружинного механизма на 20 метров гибкие антенны. Также в нём используется магнитометр, изготовленный как запасной для марсианского орбитального зонда NASA MAVEN, что был запущен в 2013 году. LMS предоставлен Юго-Западным научно-исследовательским институтом.
Уголковый отражатель NGLR сможет отражать лазерные лучи строго в обратном направлении, что используется в лазерной локации Луны. Этот пассивный элемент, которым можно будет воспользоваться даже спустя многие годы после отключения Blue Ghost М1, предоставлен Университетом Мэриленда.
Система отбора проб лунного грунта LPV — экспериментальная система сбора образцов с помощью струй газа и специального пробоотборника. Создан американской компанией Honeybee Robotics.
Электрический пылезащитный экран EDS — экспериментальная активная система отталкивания лунной пыли от поверхности с помощью электрического поля. Разработан Космическим центром Кеннеди.
Оборудование для эксперимента RAC, который позволит оценить то, насколько хорошо лунный реголит прилипает к различным типам материалов. Он основан на эксперименте MISSE, проводимом на борту Международной космической станции, оборудование поставлено американской компанией Aegis Aerospace.
LuGRE — экспериментальный приёмник сигналов, излучаемых спутниками таких систем позиционирования, как GPS и Galileo. Он должен будет попытаться принимать сигналы и определять их уровень во время перелёта и на поверхности Луны, для чего LuGRE оснащён антенной с высоким коэффициентом усиления. Он разработан Центром космических полетов Годдарда в сотрудничестве с Итальянским космическим агентством. [Дополнено 17.01.2025 в 22:30]: 16 января прибор начал работу и успешно принимает сигналы.
SCALPSS — 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. Это немного более улучшенная версия камер, что были установлены на аппарат Nova-C «Odysseus». Разработаны Исследовательским центром Лэнгли NASA.
Экспериментальный компьютер RadPC. К компьютерам любого космического аппарата предъявляют особые требования к радиационной устойчивости, так как подобная техника чувствительна к ионизирующему излучению. Эта устойчивость реализуется различными способами, и RadPC, разработанный инженерами Университета штата Монтана в сотрудничестве с NASA, проверит новые подходы в её обеспечении, а также алгоритмы для автоматического выявления и устранения сбоев.
Установленная на Blue Ghost М1 табличка с указанием имён сотрудников Firefly Aerospace. Credit: Firefly Aerospace.
Hakuto-R M2
Это уже второй космический аппарат серии Hakuto-R, он получил название Resilience (русс. «Стойкость»), M2 — Mission 2 (русс. «Миссия №2»). Первый аппарат был запущен в декабре 2022 года, он должен был доставить на Луну арабский луноход «Рашид». Увы, из-за ошибки в программном обеспечении он разбился во время прилунения.
Если всё пройдёт гладко, то Hakuto-R M2 станет вторым японским космическим аппаратом, совершившим успешное прилунение. Первым был SLIM в 2024 году.
Hakuto-R M2. Credit: ispace.
Слово «Хакуто» на японском означает «белый кролик (заяц)», а на логотипе миссии размещена буква H, похожая на кролика. Это отсылка к белому кролику, который, согласно японской мифологии, живёт на Луне. Сам же мифологический белый кролик — японский «подвид» Лунного зайца, который встречается в мифологии многих народов. Кстати, не только японцы назвали свою космическую технику в честь Лунного зайца, но и китайцы: название их серии луноходов «Юйту» переводится с китайского как «Нефритовый заяц» — китайский Лунный заяц.
Компания ispace разрабатывает различные решения для автоматической доставки грузов на поверхности других небесных тел. Она имеет филиалы в Люксембурге и США, большой вклад в создании аппаратов внесли специалисты и других стран.
Компания ispace создала и развивает серию космических аппаратов Hakuto-R с целью создания «роя небольших луноходов, предназначенных для поиска и последующей разработки лунных ресурсов, необходимых для развития космической промышленности и устойчивого присутствия человека на небесном теле».
Hakuto-R, инфографика. Credit: ispace.
Аппараты серии Hakuto-R относительно небольшие. Они имеют высоту 2,3 м и ширину 2,6 м. Сухая (без топлива) масса Hakuto-R M2 составляет около 340 кг, с топливом — 1000 кг. Hakuto-R могут доставлять на Луну до 30 кг полезной нагрузки. Это довольно мало, но для целей миссии M2 хватает с запасом.
Hakuto-R M2. Credit: ispace.
Hakuto-R M2, как и Blue Ghost М1, также покрыт ЭВТИ. Источник энергии аппарата — солнечные батареи, установленные непосредственно на корпусе. Двигательная установка представлена одним маршевым и шестью вспомогательными ЖРД, они используют, как и двигатели на Blue Ghost М1, топливную пару на основе гидразина или его производных и тетроксида азота. Для прилунения будут использоваться 4 разворачиваемые посадочные опоры со специальными амортизаторами. Hakuto-R M2 также имеет и другие компоненты, необходимые для полёта, посадки и работы на Луне: аккумуляторы, системы навигации, связи, управления и т. д.
Основная полезная нагрузка Hakuto-R — 5-килограммовый луноход Tenacious (можно перевести как «Стойкий», «Цепкий» или «Упорный»), который будет спущен на поверхность с помощью специального трапа. Его высота составляет 26 см, ширина — 31,5 см, а длина — 54 см. Он построен из пластика, армированного углеродным волокном, покрыт ЭВТИ, оснащён солнечными батареями, 4 колёсами, лопатой и камерой для макросъёмки. С их помощью Tenacious будет собирать образцы реголита, которые затем будут фотографироваться. Это, конечно, далеко не детальное изучение в лаборатории, но даже внешний вид частиц может сказать многое.
В случае успеха это будет первый частный ровер, доставленный на Луну, а также первый луноход Японии и... Европы. Дело в том, что Tenacious спроектирован и собран в люксембургском филиале компании ispace.
Tenacious, установленный на Hakuto-R M2. Credit: ispace.
Кроме лунохода Hakuto-R M2 имеет на борту:
Экспериментальное оборудование для электролиза воды от японской компании Takasago. С помощью электролиза будущие колонисты смогут получать водород и кислород, их можно использовать как мощное ракетное топливо или в производстве, кислород — для дыхания. Водяного льда как раз много на Южном полюсе Луны.
Модуль для экспериментов по производству продуктов питания от японской компании Euglena.
Прибор для исследования радиации, разработанный Департаментом космической науки и техники Национального центрального университета Тайваня.
На борту Hakuto-R M2 также установлена памятная пластина от Bandai Namco и предоставленный ЮНЕСКО памятный диск, содержащий 275 записей земных языков. А на луноходе Tenacious установлен «Лунный дом» — небольшая композиция, созданная шведским художником Микаэлем Генбергом. По его словам, он мечтал о запуске своей работы на Луну 25 лет.
«Лунный дом» на луноходе Tenacious. Credit: ispace.
Ни Blue Ghost М1, ни Hakuto-R M2, ни Tenacious не приспособлены к экстремально холодной лунной ночи, поэтому они будут работать лишь в течение лунного дня (14 земных суток), Blue Ghost М1, как уже упоминалось ранее, сможет проработать несколько часов после захода Солнца. Возможно, им удастся «ожить» на следующий лунный день, как упомянутый ранее SLIM, но шансы на это очень малы.
