14:09, 21 августа 2023
6 мин.

Что такое «Луна-25» и что с ней случилось. Объясняем простыми словами

«Луна-25» — посадочная автоматическая межпланетная станция для исследования верхнего слоя поверхности у южного полюса Луны и лунной экзосферы, а также отработки технологий посадки и анализа лунного грунта. Аналогичное название носит и проект по запуску станции — первый за почти 50 лет и единственный в современной истории России.

Когда запустили проект «Луна-25»

Лунная гонка США и СССР, которая приковывала внимание учёных и обывателей по всему миру, резко оборвалась в середине 1970-х годов, продлившись всего 15 лет. Последним значимым событием стал запуск советского аппарата «Луна-24» в 1976 году. Он первым получил данные о водяном льде на поверхности спутника, но количество влаги в образцах было так мало, что не смогло заинтересовать специалистов.

К изучению Луны учёные из разных стран вернулись только в 1990-х годах. В исследованиях участвовала и Россия, которая задумалась о создании орбитальной станции для сейсмических исследований и поиска замёрзшей воды на спутнике Земли. Проект получил название «Луна-Глоб».

Долгое время замысел существовал только на бумаге: в приоритете было изучение Марса. К проекту вернулись только в середине 2000-х годов. Учёные несколько раз переосмысляли первоначальную задумку и пришли к консенсусу только в 2010-х годах.

В 2013 году аппарату дали название — «Луна-25», подчеркнув преемственность программы по отношению к советской серии исследований. Он станет первой за более чем 40 лет межпланетной станцией, которую Россия отправит к естественному спутнику Земли.

Кто отвечает за проект «Луна-25»

Научно-производственное объединение им. С. А. Лавочкина. Именно там создавали все лунные аппараты, начиная с «Луны-9», так что опыт у предприятия большой.

«Начинку» аппарата (так называемую научную полезную нагрузку), в свою очередь, разрабатывали в Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН).

Зачем нужна «Луна-25»

К южному полюсу Луны станцию решили запустить не просто так. Вот как это объяснял заместитель научного руководителя проекта Игорь Митрофанов:

«Данные показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами. Эти соединения на Луну приносили кометы. Полюс на Луне можно сравнить с природным холодильником, где в холодных ловушках полярного реголита сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на наш спутник».

Российские научные приборы смогут изучить состав этих веществ и оценить, сколько именно замёрзшей воды в реголите. В будущем наличие воды (которая нужна не только для питья, но и для добычи кислорода, а в отдалённой перспективе — и водородного горючего для полётов) сделает лунных первопроходцев независимыми от поставок с Земли.

В целом у проекта «Луна-25» несколько целей и задач:

  • в первую очередь это поиск воды и летучих соединений в лунном полярном веществе, а ещё изучение состава поверхности и верхнего слоя реголита (остаточного грунта);
  • помимо этого, учёные хотят понять, как космические лучи и электромагнитные излучения воздействуют на поверхность Луны;
  • ещё нужно отработать технологию мягкой посадки на спутник;
  • также необходимо построить карту неоднородности поверхности Луны — чтобы в будущем посадка космических аппаратов на спутник была высокоточной и безопасной.

Основные характеристики «Луны-25»

  • Масса космического аппарата: около 1605 кг в заправленном виде.
  • Масса научной аппаратуры: порядка 30 кг (с массой были связаны основные проблемы конструкторов — станция прилично «похудела» во время подготовки к запуску).
  • Высота космического аппарата: 3,17 м.
  • Диаметр аппарата по опорам: 3,7 м.
  • Конструкция включает в себя две части: верхнюю с основным научным оборудованием и служебной аппаратурой и нижнюю с посадочным устройством, двигателем и топливными баками.
  • Активный срок работы зонда на поверхности Луны: не менее одного года.
  • Скорость передачи научной информации: не менее 4 Мбит/с.
Калибровка активного детектора нейтронов и гамма-лучей АДРОН-ЛР миссии «Луна-25» на естественных грунтах с вечной мерзлотой в Якутии

Калибровка активного детектора нейтронов и гамма-лучей АДРОН-ЛР миссии «Луна-25» на естественных грунтах с вечной мерзлотой в Якутии

© Фотография ИКИ РАН

Какие научные приборы есть на «Луне-25»

Разработчики выделяли девять особенно важных научных приборов на станции. Почти все они были разработаны в Институте космических исследований РАН.

  1. Детектор нейтронов и гамма-лучей АДРОН-ЛР. Нужен для изучения элементного состава и содержания водорода в реголите.
  2. Энергомасспектрометр АРИЕС-Л. Пригодится для изучения ионной и нейтральной экзосферы спутника Земли.
  3. Прибор БУНИ для контроля электропитания, хранения данных научного оборудования и передачи управляющих команд.
  4. Лазерный массспектрометр ЛАЗМА-ЛР. Нужен для прямого исследования образцов реголита.
  5. Инфракрасный спектрометр ЛИС-ТВ-РПМ. Поможет исследовать минералогический состав поверхности спутника.
  6. Пылевой монитор ПмЛ. Пригодится для исследования плазменно-пылевого приповерхностного слоя.
  7. Манипуляторный комплекс ЛМК.
  8. Система технического зрения СТС-Л. Нужна для панорамной стереосъёмки, а также съёмки на посадке.
  9. Также на станции собирались установить систему обеспечения высокоточной посадки Пилот-Д (PILOT-D), которую предоставили специалисты Европейского космического агентства (ЕКА). Однако в 2022 году, на фоне разрыва отношений с Россией после начала СВО, камеру сняли с аппарата.

Сколько раз откладывали запуск «Луны-25»

Примерно 15 раз. Впервые о запуске станции (ещё в другом виде) заговорили в 2008 году — тогда событие планировали на 2010 год. В дальнейшем запуск регулярно и по разным причинам сдвигали то на год, то на два.

Всерьёз учёные собирались отправить станцию на Луну в 2019 году, однако летательный аппарат к этому сроку был не готов, поэтому все перенесли на 2021 год — пришлось два года ждать подходящих баллистических условий для перелёта и посадки.

Но и в 2021 году запуска не случилось: понадобилось больше времени для проведения испытаний, устранения неисправностей и отработки отдельных систем. В результате процедуру запланировали на 2022 год, а потом — на 2023-й.

Когда запустили «Луну-25»

Это должно было произойти рано утром 11 августа 2023 года. Ожидалось, что ракета «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» и станцией «Луна-25» оторвётся от стартового стола российского космодрома «Восточный» чуть позже двух часов ночи.

Из-за возможного падения ступеней ракеты на время собирались эвакуировать жителей посёлка Шахтинск в Хабаровском крае.

Ожидалось, что если запуск вновь придётся отложить, то есть шансы успеть провести его в 2023 году. Ранее учёные объясняли, что пусковое окно будет с мая по октябрь, так что у специалистов остаётся несколько месяцев в запасе.

«В советские годы все наши лунные аппараты создавали сразу в нескольких экземплярах. Не получался один запуск — была возможность почти сразу сделать новый. Сейчас мы такой возможности не имеем. У нас одна попытка, и она должна быть успешной», — подчёркивал главный конструктор «Луны-25» Павел Казмерчук.

Сторонние специалисты оценивали вероятность успеха миссии примерно в 50%. Понаблюдать за запуском можно было в прямом эфире.

В результате запуск произошел по плану 11 августа 2023 года.

Какой прогнозировали перелёт «Луны-25»

Он должен был занять около четырёх с половиной дней. Затем ожидалось, что станция выйдет на орбиту вокруг Луны, а в дальнейшем несколько раз её изменит в течение нескольких дней. Завершится перелёт посадкой в районе южного полюса Луны.

Как и почему разбилась «Луна-25»

Спустя девять дней после запуска, 20 августа 2023 года, стало известно о крушении станции «Луна-25». Она прекратила своё существование, столкнувшись с поверхностью Луны. Так закончилась первая лунная миссия в истории современной России.

В Роскосмосе отметили, что это произошло при попытке сформировать предпосадочную эллиптическую орбиту. Почему именно импульс оказался неверным, пока непонятно. Выяснением причин крушения займётся специально формируемая межведомственная комиссия.

Эксперты считают, что за последние 50 лет технологии сильно изменились, поэтому пока России стоит сосредоточиться на более простых проектах и отработать в ближайшее время основные элементы межпланетных перелётов. При этом учёные считают, что для российской космонавтики не всё потеряно.

«Необходимо сделать выводы из этого, и очень серьёзные. Я думаю, мы не выбыли из лунной гонки. Если руководство "Роскосмоса" примет, с моей точки зрения, разумное решение, то миссию надо в ближайшее время повторить, для этого у нас есть всё», — уверен астроном, академик РАН Михаил Маров.

Что будет после «Луны-25»

«Луна-26», «Луна-27» и «Луна-28». Первый орбитальный аппарат дистанционно изучит Луну и составит карту распределения водяного льда по поверхности. Второй, уже посадочный, аппарат изучит реголит и лёд в нем в районе южного полюса Луны. Третий доставит реголит со льдом на Землю. В дальнейшем учёные планируют развернуть на естественном спутнике полноценную научную станцию.

Другие источники

Коллаж: «Секрет фирмы», unsplash.com/NASA, laspace.ru