"Одиссей" проходит над ближней стороной Луны после выхода на окололунную орбиту 21 февраля. Intuitive Machines
Впервые более чем за полвека космический аппарат американского производства совершил мягкую посадку на Луну.
В четверг вечером было много драмы и интриг, когда Intuitive Machines попытались посадить свой космический аппарат Odysseus в небольшом кратере не так уж далеко от южного полюса Луны. Примерно через 20 минут после приземления НАСА объявило об успехе, но остались некоторые вопросы о состоянии посадочного модуля и его ориентации. Почему? Потому что, когда Odysseus звонил домой, его сигнал был слабым.
Но после того, через что прошли космический аппарат и его разработчик, хьюстонская компания Intuitive Machines, ранее в четверг, было чудом, что Odysseus вообще добрался до цели.
Сбившись с пути
Попытка посадки была отложена примерно на два часа после того, как диспетчерам миссии пришлось в последнюю минуту отправить на посадочный модуль наспех написанное программное исправление, пока он все еще находился на орбите вокруг Луны. Исправление программного обеспечения вашего космического аппарата незадолго до того, как он совершит свой самый ответственный полет, - это чуть ли не последнее, что хочет делать оператор космического аппарата. Но Intuitive Machines были в отчаянии.
Ранее в четверг компания обнаружила, что ее навигационные лазеры и камеры вышли из строя. Эти дальномеры необходимы для выполнения двух функций во время посадки: навигации относительно местности и навигации относительно опасностей. Эти два режима помогают бортовому компьютеру Odysseus точно определять, где он находится во время спуска — путем создания множества снимков и сравнения их с известной топографией Луны — и определять опасности внизу, такие как валуны, чтобы найти безопасное место посадки.
Без этих дальномеров Odysseus собирался совершить посадку лицом к Луне. К счастью, в этой миссии было много полезной научной информации. В рамках своей коммерческой лунной программы НАСА платит около 118 миллионов долларов за доставку шести научных полезных грузов на поверхность Луны.
Одним из таких полезных устройств оказался навигационный доплеровский лидарный эксперимент - 15-килограммовый комплект, содержащий три небольшие камеры. С помощью этого полезного груза NDL НАСА стремилось протестировать технологии, которые могут быть использованы для улучшения навигационных систем при будущих попытках высадки на Луну.
Единственный шанс, который был у Odysseus, состоял в том, чтобы каким-то образом подключиться к двум из трех камер эксперимента NDL и использовать одну для навигации относительно местности, а другую - относительно опасностей. Итак, было спешно написано и отправлено на посадочный модуль некоторое программное обеспечение. Это были настоящие разработки MacGyver. Но сработает ли это?
Новый дом
Спускаемый аппарат Odysseus начал спуск с круговой орбиты на высоте 57 миль (92 км) над поверхностью Луны, за час и 13 минут до запланированного времени приземления. Спускаемый аппарат начал механический спуск, используя свой главный двигатель, работающий на жидком кислороде и метане, за 11 минут до приземления на этой временной шкале. В эти последние, решающие минуты импровизированная навигационная камера Odysseus для определения местоположения на местности сканировала поверхность в поисках опасностей, таких как валуны, чтобы обеспечить безопасное место посадки.
После приземления диспетчеры миссии знали, что может потребоваться минута или две, чтобы получить хороший сигнал от спускаемого аппарата, который ретранслировал сигналы на большие спутниковые тарелки на Земле. Прошла сначала одна, затем две, а затем и пять минут, и в комнате управления полетами для Интуитивно понятных машин воцарилась все более неловкая тишина. Ничего.
Наконец, через 10 минут руководитель миссии Тим Крейн сообщил, что спускаемый аппарат посылает слабый сигнал обратно на Землю.
«Мы еще не умерли», - сказал Крейн, который является соучредителем компании.
Прошло еще несколько минут. Компания продолжала улавливать слабый сигнал от антенны с высоким коэффициентом усиления на посадочном модуле. «У «Одиссея» новый дом», - сказал Крейн, когда диспетчерская взорвалась радостными криками.
Тем не менее, были опасения, потому что сигнал был слабым. Возможно ли, что космический аппарат накренился или перевернулся?
Наконец, примерно два часа спустя, Intuitive Machines предоставили более точную информацию на сайте социальных сетей X: «После устранения неполадок в системе связи диспетчеры полета подтвердили, что Odysseus находится в вертикальном положении и начинает отправлять данные. Прямо сейчас мы работаем над тем, чтобы передать первые снимки с поверхности Луны».
Важно для НАСА
Эта миссия была частью инициативы НАСА под названием Commercial Lunar Payload Services Program, в рамках которой космическое агентство платит частным компаниям за доставку научных экспериментов и других грузов на поверхность Луны. Космическое агентство готово мириться с некоторыми неудачами, поскольку компании осваивают основы высадки на Луну.
Odysseus спустился на поверхность и начал передавать обратно на Землю информацию- это огромная победа для НАСА и Intuitive Machines. Это исторический момент для коммерческой космической отрасли, поскольку ранее ни один частный космический аппарат безопасно не достигал Луны.
Это вторая коммерческая лунная миссия, финансируемая НАСА. Спускаемый аппарат Astrobotic «Сапсан» был запущен в космос на ракете «Вулкан» в прошлом месяце. Однако вскоре после отделения от ракеты «Вулкан» «Сапсан» получил смертельный удар, когда разорвался один из его двигательных баков. По просьбе НАСА компания Astrobotic отправила свой космический аппарат обратно в атмосферу Земли, чтобы его можно было безопасно утилизировать.
Так почему же НАСА поддерживает такие рискованные предприятия?
Космическое агентство считает, что частные компании в конечном итоге освоят полеты на Луну на космических аппаратах. И как только обслуживание станет более рутинным, оно обойдется НАСА в небольшую часть цены, которую оно заплатило бы за традиционно развитые лунные сервисы. Таким образом, по сути, НАСА идет на некоторые краткосрочные риски ради получения долгосрочных выгод. Похоже, что один из этих рисков окупился в четверг.
Вскоре после публикации эта статья была обновлена, чтобы отразить последние новости о том, что спускаемый аппарат, созданный на основе интуитивно понятных машин, находится в вертикальном положении и передает данные
Изображение, опубликованное Intuitive Machines после выхода посадочного модуля Nova-C на лунную орбиту 21 февраля в рамках миссии IM-1. Предоставлено: Intuitive Machines
ВАШИНГТОН — Посадочный модуль-робот, разработанный Intuitive Machines, благополучно приземлился на Луне 22 февраля, став первым частным космическим аппаратом, совершившим посадку на Луну, и первым американским космическим аппаратом, совершившим это более чем за полвека.
Спускаемый аппарат Nova-C, названный Odysseus, приземлился в южных полярных областях Луны в 18:23 по восточному времени в рамках миссии IM-1. Диспетчерам потребовалось около 15 минут после приземления, чтобы подтвердить, что они получали сигнал от посадочного модуля на поверхности, хотя изначально сигнал был слабым.
«Что мы можем подтвердить, без сомнения, так это то, что наше оборудование находится на поверхности Луны и мы передаем информацию», - сказал Тим Крейн, руководитель полета Intuitive Machines при попытке посадки. «Итак, поздравляю, команда IM».
Intuitive Machines отложили посадку на два часа, чтобы совершить дополнительный облет Луны. Компания заявила, что установила, что лазерные дальномеры на спускаемом аппарате, ключевой инструмент, обеспечивающий точную посадку, не работали должным образом. Диспетчеры загрузили исправление программного обеспечения, позволяющее спускаемому аппарату использовать вместо них полезную нагрузку доплеровского лидара НАСА, первоначально предназначавшуюся для демонстрации технологии.
«По сути, это основная система, помогающая предоставлять информацию о скорости и высоте», - сказал Прасун Десаи, заместитель помощника администратора НАСА по космическим технологиям, о полезной нагрузке НАСА во время трансляции приземления.
Odysseus стартовал 15 февраля на корабле SpaceX Falcon 9, который вывел космический аппарат на траекторию полета к Луне. После пуско-наладочных работ по тестированию двигателя на жидком кислороде и метане космический аппарат выполнил два маневра коррекции траектории, прежде чем выйти на низкую окололунную орбиту 21 февраля.
Приземление было первым на Луну космическим кораблем частной разработки. Это также была первая мягкая посадка на Луну любым американским космическим кораблем со времени последней миссии «Аполлон-17» в декабре 1972 года.
Миссия IM-1 доставила шесть полезных грузов НАСА в рамках программы коммерческих служб полезной нагрузки Luar (CLPS) агентства в рамках заказа, выданного в 2019 году и оцененного после доработки в 118 миллионов долларов. В качестве полезной нагрузки были продемонстрированы технологии, в том числе навигационный доплеровский лидар, навигационный маяк, радиочастотный датчик топливного бака и камера для изучения пылевых шлейфов, поднимаемых двигателем спускаемого аппарата. Другие полезные устройства НАСА включали лазерный ретрорефлектор и радиоастрономический прибор.
IM-1 также перевозил шесть полезных грузов, не принадлежащих НАСА. Columbia Sportswear предоставила материал, идентичный тому, который используется на некоторых своих куртках, чтобы проверить его использование в качестве утеплителя топливного бака. Две компании, Galactic Legacy Labs и Lonestar Data Holdings, доставили архивы данных на посадочный модуль. Международная ассоциация лунных обсерваторий доставила две небольшие астрономические камеры. Художник Джефф Кунс представил художественное произведение под названием «Фазы Луны», установленное на спускаемом аппарате.
Самым амбициозным из полезных устройств, не принадлежащих НАСА, была камера EagleCam, созданная студентами Авиационного университета Эмбри-Риддл. EagleCam была разработана для того, чтобы выбрасываться из спускаемого аппарата во время его последнего спуска, достигая поверхности перед спускаемым аппаратом и делая снимки приземления спускаемого аппарата.
Три частные миссии пытались приземлиться на Луну до IM-1, и все они потерпели неудачу. В апреле 2019 года спускаемый аппарат Beresheet, построенный Israel Aerospace Industries для израильской организации SpaceIL, потерпел крушение при последнем спуске на поверхность Луны, когда один из его инерциальных измерительных блоков вышел из строя, вызвав «каскад перезагрузок» в авионике космического корабля, который отключил главный двигатель.
В апреле 2023 года спускаемый аппарат HAKUTO-R M1, разработанный японской компанией ispace, также потерпел крушение при последнем приближении к Луне. Компания установила, что бортовой компьютер проигнорировал информацию о высоте, поступающую от датчика, когда спускаемый аппарат проходил над краем кратера, решив, что датчик неисправен, что привело его к выводу, что спускаемый аппарат находился на поверхности, когда он был еще в пяти километрах над ней.
Компания Astrobotic, которая также получила награду NASA CLPS award, запустила свой посадочный модуль Peregrine 8 января на первой ракете ULA Vulcan Centaur. Однако через несколько часов после старта в спускаемом аппарате произошла утечка топлива, которая, по мнению Astrobotic, могла быть вызвана неисправным клапаном, в результате чего произошло превышение давления и лопнул бак. Утечка вынудила Astrobotic отменить попытку посадки, и Peregrine сгорел в атмосфере, когда вернулся на Землю через полторы недели после старта.
НАСА приняло подход «выстрелов по воротам» к CLPS, когда агентство запустило программу более пяти лет назад, признав, что некоторые миссии завершатся неудачей. «Руководство НАСА сохраняет приверженность делу и продолжает принимать риск того, что некоторые из этих миссий могут не увенчаться успехом», - сказал Крис Калберт, руководитель программы НАСА CLPS, на брифинге 31 января.
«Когда мы решили пойти по этому пути, мы знали, что это действительно, действительно сложная задача, и может оказаться, что не все они будут успешными, особенно некоторые из самых ранних», - сказал Джоэл Кернс, заместитель администратора по исследованиям в Управлении научных миссий НАСА, в интервью перед запуском Peregrine.
Он утверждал, что сокращения не будет ни в НАСА, ни в промышленности, если первые миссии потерпят неудачу. «Компании, которым мы верим, работают над этим в долгосрочной перспективе. Мы считаем, что это лучший способ заставить американскую промышленность сделать это в качестве услуги, а не позволить нам делать это самим».
3 февраля 1966 года впервые в истории была осуществлена мягкая посадка космического аппарата на Луну.
Советская автоматическая лунная станция «Луна-9» прилунилась в Океане Бурь и в течение трех дней передавала на Землю телевизионные изображения лунного ландшафта. Эти данные предоставили ценный материал для исследования микроструктуры поверхности Луны. К 55-летию миссии Роскосмос опубликовал рассекреченные архивные документы.
3 февраля 1966 года межпланетная автоматическая станция «Луна-9» произвела мягкую посадку на Луну. На следующий день по команде с Земли она начала обзор лунного ландшафта и передачу его изображения. Первой в истории мягкой посадке предшествовали запуски лунных станций, позволившие отработать системы радиоконтроля траектории, бортовую радиоаппаратуру, систему астроориентации и приборы автономного управления. Борис Черток, ближайший сподвижник Сергея Королева, писал в своей книге «Ракеты и люди», что идея создания автоматической станции, совершающей мягкую посадку, обозревающей окрестности, передающей на Землю телевизионное изображение «лунных камней», данные о температуре, радиоактивности и составе геологических пород, появилась в 1959 году почти одновременно в СССР и в США.
Первая попытка совершить мягкую посадку на Луну была предпринята в СССР 4 января 1963 года в рамках программы Е-6, однако двигатель четвертой ступени ракеты-носителя не запустился.
В общей сложности за три года в СССР было осуществлено 11 запусков станций этого типа. Лишь пять из них вышли на заданную траекторию полета, однако задачу мягкой посадки решить не удалось. В 1965 году по инициативе Королева работа была передана в ведение КБ им. Лавочкина (ранее ей занималось ОКБ-1). «Луна-9» стала первым аппаратом, подготовленным в этом конструкторском бюро. Она состояла из трех основных частей — самой автоматической станции, двигательной установки, предназначенной для проведения коррекций траектории и торможения при подлете к Луне, а также отсеков, содержащих аппаратуру управления полетом. «Луна-9» представляла собой герметичный контейнер, в котором размещалась бортовая радиосистема, программно-временное устройство, системы терморегулирования, научная аппаратура и источники питания. Станция имела телевизионную систему, обеспечивающую возможность кругового обзора с передачей изображения лунного ландшафта на Землю.
Масса станции после выведения на траекторию полета к Луне составляла 1583 кг.
Любопытные сведения приводятся в рассекреченных архивных документах, которые Роскосмос выложил на своем официальном сайте по случаю 55-летия миссии «Луны-9». Так, в справке по объекту Е-6 от 8 апреля 1965 года сообщается ориентировочная стоимость запуска — 6070 тыс. рублей (из них 3700 тыс. руб. составляла стоимость объекта, 1800 тыс. — стоимость носителя, 570 тыс. — стоимость работ наземного комплекса и транспортировка).
В аналогичном документе от 23 июля 1965 года перечисляются основные задачи пуска: это экспериментальная проверка возможности осуществления мягкой посадки АЛС на поверхности Луны, передача на Землю ТВ-изображения рельефа поверхности, проверка принципов ориентации космических объектов. А в протоколе совместного совещания 1 и 3 главных управлений Министерства общего машиностроения по рассмотрению состояния работ по объекту Е-6М и ракет-носителей 8К78-Е6 отмечалось, что работы ведутся с отставанием от установленных приказом сроков. Среди прочего уточнялось, что завод № 88 не выполняет сроки поставок штамповок для баков и шарбаллонов, рулевых проводов, коммутационных и антенно-фидерных устройств.
В свою очередь, президиум Академии наук СССР своим распоряжением № 00120 обязал Крымскую, Абастуманскую и Бюраканскую астрофизические обсерватории производить фотографирование объекта Е-6 во время полета и в момент прилунения. Запуск «Луны-9» состоялся 31 января 1966 года с космодрома Байконур и был приурочен к наступлению лунного утра в районе Океана Бурь. В ходе полета была проведена коррекция траектории. Новые сеансы измерений с наземных пунктов подтвердили высокую точность коррекции. Вечером 1 февраля была включена двигательная установка.
Управление полетом и посадкой «Луны-9» производилось из симферопольского центра НИП-10. При подлете к Луне начались операции по подготовке станции к посадке. Для осуществления торможения необходимо было ориентировать станцию так, чтобы двигатель был направлен соплом на Луну. Ориентация осуществлялась за час до сближения с Луной путем построения лунной вертикали оптическими средствами. На высоте около 8,3 тыс. км АЛС была ориентирована строго по лунной вертикали. Затем с помощью оптических датчиков слежения за Солнцем и Землей это направление сохранялось примерно в течение часа — до срабатывания тормозной двигательной установки.
На высоте около 75 км от поверхности Луны, за 48 секунд до посадки, по команде радиовысотомера была включена тормозная двигательная установка, отделены два навесных отсека и произведен наддув баллонов-амортизаторов. Система управления посадкой обеспечила гашение скорости с 2600 м в секунду до нескольких метров в секунду на малой высоте над поверхностью. АЛС опустилась на поверхность Луны 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут 30 секунд по московскому времени. Прилунение произошло в районе Океана Бурь — крупнейшего из «морских» образований на поверхности Луны. Спустя 4 мин 10 сек раскрылись антенны и начался первый сеанс радиопередачи.
Академик Анатолий Благонравов указывал, что «много труда для достижения этого успеха было вложено недавно скончавшимся Королевым». «Нельзя еще раз не воздать должное его светлой памяти и не высказать глубокого сожаления, что сам он уже не может вместе с нами порадоваться этому достижению», — констатировал он. Ученый в области радиотехники и электроники, член-корреспондент АН СССР Владимир Сифоров уточнял, что обеспечение мягкой посадки автоматической станции на поверхность Луны является более трудной задачей по сравнению с мягкой посадкой на Землю. «При посадке на Землю используется эффект торможения в земной атмосфере, а в условиях Луны такая возможность отсутствует, так как на Луне атмосферы практически нет. Поэтому единственным способом обеспечения мягкой посадки на Луну является использование реактивного двигателя, управляемого автоматическими приборами, устройствами и системами так, что в момент прилунения скорость движения автоматической станции по отношению к Луне была снижена до безопасной величины», — объяснял Сифоров.
4 февраля 1966 года, в 4 ч 50 мин, по команде с Земли станция начала обзор лунного ландшафта и передачу его изображения на Землю. Первые в мире телевизионные изображения поверхности Луны передавались в течение четырех сеансов при различных условиях освещенности. Панорамы лунной поверхности дали возможность изучить микрорельеф лунного грунта, определить размеры и форму впадин и камней. Было проведено спектрофотометрическое исследование лунной поверхности в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Длительность активного существования АЛС на поверхности Луны составила 46 ч 58 мин 30 сек. Этим полетом была открыта эра контактного исследования небесных тел Солнечной системы.
Миссия «Луны-9» вдохновила многих ученых. Как отмечал один из основоположников астрофизики, академик Василий Фесенков, «осуществленная посадка на соседнее с нами космическое тело имеет большое значение и открывает перед наукой совершенно исключительные перспективы». «Успех этого необыкновенного предприятия, единственного в своем роде в истории человечества, наглядно показывает, что советская техника достигла такой высоты развития, когда можно уверенно говорить о сооружении на Луне постоянной обсерватории, а также о запуске аналогичных приборов и на другие планеты, прежде всего на Марс. Само собой разумеется, что приборы, установленные на Луне, смогут передавать также информацию о разнообразных космических явлениях, не доступных земным наблюдателям вследствие экранизирующего действия земной атмосферы», — резюмировал астроном. Вместе с тем Борис Черток утверждал, что истинных авторов и создателей «Луны-9» обошли вниманием при раздаче заслуженных почестей. «К чувству триумфа, которое я испытывал вместе с товарищами, примешивались горечь и обида, — признавался ученый в своей книге. — Горечь оттого, что Королева с нами уже нет. Меньше месяца не хватило ему, чтобы увидеть панораму лунной поверхности. Он так долго ждал успеха мягкой посадки, столько надежд связывал с этой работой, вложил в программу Е-6, которую теперь назвали “Луна-9”, столько страсти, а имя его не упомянули ни на пресс-конференции, ни при описании программы полета, лунной станции и ракеты-носителя».
Само собой, достижение советской космонавтики заметили за рубежом. «Такая посадка является главным шагом на пути к высадке человека на Луну», — подчеркивало AP. Большое значение популяризации достижений СССР в освоении космоса уделяло руководство отрасли. Так, заместитель министра общего машиностроения Георгий Тюлин в письме президента АН СССР Келдышу Мстиславу Келдышу от 12 февраля 1966 года представлял план подготовки фильмов, статей, экспозиций по результатам запусков станций «Луна-9», «Венера-2» и «Венера-3». Кроме того, он просил дать указания соответствующим организациям Академии наук по обеспечению работ, предусмотренных планом. Межпланетная станция «Венера-3» 1 марта 1966 года достигла планеты Венера и доставила на ее поверхность вымпел с гербом СССР. А 3 апреля 1966-го «Луна-10» стала первым искусственным спутником Луны.
Почтовая марка СССР 1966 года с телеизображением поверхности Лун
Написано Мартином Смитом 19 февраля 2024 г. Первоисточник
Рендер космического корабля ADRAS-J на орбите. Предоставлено: Astroscale
Недавнее увеличение числа запусков для удовлетворения растущих потребностей в спутниках связи и наблюдения приводит к тому, что с каждым годом на орбиту выводится все больше космических аппаратов. Это особенно верно для более перегруженной низкой околоземной орбиты (LEO).
Уделяя особое внимание обеспечению безопасности космического пространства для нынешнего и будущих поколений, такие организации, как Astroscale, реагируют на развивающийся рынок коммерческих орбитальных услуг для действующих и выведенных из строя спутников на орбите. Эти планы выходят за рамки простого технического обслуживания и продления срока службы, включая дозаправку космических аппаратов, а также активное удаление космического мусора.
Компания Astroscale со штаб-квартирой в Японии является одной из нескольких частных компаний, внедряющих инновации в этой области. Исследовательская миссия Active Debris Removal by Astroscale-Япония (ADRAS-J), запущенная на ракете Rocket Lab Electron на прошлой неделе, направлена на отработку необходимых операций и технологий, которые будут лежать в основе предоставления новых услуг на орбите.
Космический мусор, в просторечии называемый «космическим мусором», может принимать несколько форм, начиная от спутников, срок службы которых истек, и заканчивая выброшенными ступенями ракет, которые выполнили свои функции. Некоторые ступени ракет, в том числе из миссий двадцатого века, были переведены на «орбиту захоронения», которая находится по крайней мере в 300 километрах над геостационарной орбитой (GEO) на высоте 35 800 километров. Однако внимание отрасли сосредоточено на более загруженных орбитах LEO.
Космический аппарат ADRAS-J приближается к неуправляемой верхней ступени ракеты H-IIA. (Рисунок: Astroscale)
Снижению орбиты способствуют различные факторы, включая орбитальную высоту, сопротивление атмосферы, баллистический коэффициент объекта и даже «погоду» в космосе. По этой причине космические аппараты поддерживают запас топлива для периодической коррекции орбиты. Период существования увеличивается экспоненциально с увеличением высоты, при этом «время жизни» превышает 10 лет, когда вы удаляетесь выше 500 километров.
Срок службы спутников на LEO обычно составляет пять лет, в то время как спутники на GEO часто работают до 15 лет. В конце 2022 года Федеральная комиссия по связи (FCC) предприняла шаги по уменьшению количества растущего мусора в радиусе 2000 километров от Земли, сократив срок с 25 до пяти лет, в течение которых операторы спутников, лицензированных FCC, должны выводить свои спутники с орбиты после завершения миссии.
В октябре 2023 года FCC оштрафовала спутниковую компанию Dish Network на 150 000 долларов за то, что она не смогла вывести свой EchoStar-7 на более высокую «орбиту захоронения» по истечении срока его службы в GEO. Спутник поднялся менее чем на половину от требуемой высоты в 300 километров из-за недостаточного количества топлива.
Современные операторы ракета-носителей прекрасно осознают важность предотвращения образования космического мусора и будут точно контролировать сведение с орбиты отработавших ступеней. Например, вторые ступени Falcon 9 выполняют торможение двигателями для безопасного сведения с орбиты после развертывания полезной нагрузки. Аналогичным образом, стартовая ступень Rocket Lab Electron в последний раз запускает свой двигатель, чтобы самостоятельно сойти с орбиты, в то время как вторая ступень снижает собственную высоту, так что на орбите не остается ничего, кроме развернутых спутников.
Спутники Starlink будут использовать свои ионные двигатели для снижения своей орбиты по истечении срока службы, и на высотах ниже 600 километров спутники не оставят долговременного мусора, даже если спутник выйдет из строя на орбите. Когда в начале этого года миссия Perigrine-1 столкнулась с аномалией, компания Astrobotic приняла решение оградить окололунное пространство от потенциального мусора и использовала оставшееся топливо посадочного модуля, чтобы наметить путь, по которому аппарат снова войдет в атмосферу Земли и впоследствии сгорит и распадется.
Инфографика, показывающая время существования орбитального мусора. (Предоставлено ULA)
Несмотря на эти ответственные меры по смягчению последствий, орбиты LEO по-прежнему заполнены сотнями тысяч обломков, включая космические аппараты с истекшим сроком службы, у которых закончилось топливо, и они не могут ни работать, ни маневрировать. Эти объекты находятся в центре внимания миссии ADRAS-J.
Миссия ADRAS-J
Миссия Rocket Lab «При ближайшем рассмотрении» стартовала на ракете Electron со стартового комплекса 1 в Махии, Новая Зеландия, 19 февраля в 3: 52 утра по Новозеландскому времени (14: 52 UTC 18 февраля) с ADRAS-J, масса которого составляет 180 килограммов.
Цель миссии - безопасно приблизиться, оценить и облететь по наблюдательной орбите большой кусок космического мусора в LEO — верхнюю ступень японской ракеты H-IIA.
Другие демонстрационные миссии, подобные ADRAS-J, ранее либо обнаруживали целевой объект в рамках демонстрации, либо могли установить с ним контакт. Разница между предыдущими демонстрационными миссиями и ADRAS-J заключается в некоммуникабельности, отсутствии электропитания и топлива и неуправляемости ступени ракеты.
Поскольку с объекта не передается GPS или другие данные, первоначальная идентификация и сближение будут основываться на ограниченных наземных данных. После этого бортовые визуальные и другие датчики определят местонахождение ступени и определят относительное расстояние и ориентацию ступени, прежде чем выполнить безопасный подход к объекту.
Аппарат ADRAS-J приближается к неуправляемой верхней ступени ракеты H-IIA. (Рисунок Astroscale)
ADRAS -J приблизится к цели на орбите высотой около 600 километров, используя серию маневров в стиле штопора «безопасный эллипс». Оказавшись рядом со ступенью, она выполнит серию «Операций сближения», которые демонстрируют технологию, необходимую для точного сближения с крупным целевым объектом.
Затем на следующем этапе облета будет определена скорость вращения цели и ее ось вращения, прежде чем ADRAS-J выполнит свои задачи, заняв устойчивое положение на небольшом расстоянии от ступени, согласованное с ориентацией ступени.
Для постепенного приближения к целевому объекту используются различные навигационные методы и датчики; VISCam (интеллектуальная обработка изображений, позволяющая определять местоположение объекта), IRCam (с использованием инфракрасного излучения) и LIDAR (с использованием света в виде импульсного лазера для измерения расстояний). Последний используется для окончательного захода на контакт, чтобы выровняться с объектом и продемонстрировать, что аппарат можно удерживаться на близком расстоянии.
Этап проверки позволяет делать снимки каждые 30 секунд, а данные, собираемые ADRAS-J, будут напрямую использоваться в других текущих программах Astroscale, которые сосредоточены на очистке орбиты от мусора и техническом обслуживании спутников.
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) выбрало эту миссию в качестве начального этапа своего демонстрационного проекта по коммерческому удалению космического мусора. Вторая фаза будет переходить к фактическому захвату и удалению обломков объекта, но контракт на нее еще не заключен.
Миссия призвана стимулировать глобальные дискуссии с правительствами и компаниями космической отрасли по внедрению активного удаления космического мусора (ADR) и будет соответствовать мерам и процессам, изложенным в «Руководстве по выдаче лицензии на эксплуатацию космического аппарата, выполняющего обслуживание на орбите», которое было выдано правительством Японии в ноябре 2021 года. Это были первые рекомендации такого рода и результат консультаций с различными космическими агентствами, министерствами и отраслевыми экспертами, включая ведущие частные космические компании.
Компания Astroscale с момента своего создания в 2013 году была однозначно ориентирована на безопасное удаление космического мусора и отвечает за весь жизненный цикл этого проекта — от проектирования и постройки до тестирования, запуска и последующих операций в космосе.
ADRAS-J станет первой миссией по удалению космического мусора, нацеленной на объект такого размера, со ступенью H-IIA размером 11 х четыре метра. На этом этапе в 2009 году был запущен спутник для наблюдения за парниковыми газами, который является частью одноразовой системы запуска, которая запускает полезные грузы с 2001 года, включая космический телескоп XRISM и посадочный модуль SLIM lunar lander.
Другие миссии по удалению космического мусора с орбиты
Технология ADRAS-J основана на использовании услуг Astroscale по завершению срока службы в рамках демонстрационной миссии Astroscale (ELSA-D), которая завершила операции сближения между двумя космическими аппаратами в мае 2022 года, когда один космический аппарат был оснащен магнитной стыковочной пластиной.
ELSA-D была разработана в партнерстве между Европейским и британским космическими агентствами и спутниковым оператором OneWeb, и на смену ей должен прийти вариант с несколькими космическими аппаратами (ELSA-M). ELSA-M намерена продемонстрировать повторный захват и удаление в рамках той же миссии, а также усовершенствованный захват объектов, находящихся в неконтролируемом вращении или кувырке.
Художники запечатлели свое представление от своего клиента (Фото: Astroscale)
Планируется, что миссия Astroscale по очистке космического пространства с помощью инновационного захвата (COSMIC) станет развитием варианта ELSA-M и обеспечит функциональность по выводу с орбиты неработающих спутников в качестве коммерческой услуги для спутниковых операторов. Ожидается, что COSMIC запустят в 2025 году в рамках инициативы ADR Великобритании. В конце 2023 года она прошла проверку системных требований и в настоящее время проходит предварительную проверку функциональности конструкции, такой как предлагаемая роботизированная рука и методы разборки.
ClearSpace - еще одна инновационная британская организация, которая возглавляет консорциум при поддержке Космического агентства Великобритании по разработке и выполнению миссии по очистке орбиты от мусора.
Их миссия, известная как Очистка окружающей среды LEO активным удалением (CLEAR), вступила в стадию проверки проекта в октябре прошлого года и намерена удалить с LEO два зарегистрированных в Великобритании неработающих объекта, которые были неактивны более десяти лет. Космический аппарат CLEAR будет оснащен раскладывающимися роботизированными манипуляторами, которые будут использоваться для захвата и у держания целевых объектов. В настоящее время запуск CLEAR запланирован на вторую половину 2026 года на ракете Vega C из Французской Гвианы.
Среди других изученных недорогих методов - широкая тормозная лента Millennium Space, масса которой составляет менее одного килограмма. Лента может быть выпущена космическим аппаратом для дешевого и быстрого самостоятельного удаления с орбиты. Из двух спутников, развернутых в ходе миссии DRAGRACER в 2020 году, спутник с 70-метровой тормозной лентой сошел с орбиты в течение восьми месяцев, в то время как другому спутнику, по оценкам, потребуется не менее семи лет, прежде чем он сойдет с орбиты.
Изображение художника одного из спутников DRAGRACER, разворачивающего 70-метровую ленту Терминатора, разработанную Tethers Unlimited. (Фото: Millennium Space)
Орбиты Земли становятся слишком переполненными?
В период с 1957 по 2012 год количество запускаемых спутников в год оставалось достаточно стабильным, как отметила Организация Объединенных Наций в своем обзоре «Для всего человечества», и составляло примерно 150. Этот период включает в себя годы первых полетов человека в космос и разработку Международной космической станции (МКС) и спутников глобальной связи. Однако за последнее десятилетие количество запусков спутников в год увеличилось в геометрической прогрессии, превысив 2000 к 2022 году.
Космос огромен, но некоторые обеспокоены тем, что количество объектов с истекшим сроком годности на орбите увеличивает их потенциальную опасность для других космических аппаратов и риск того, что их орбиты меняются менее предсказуемым образом. Созвездия спутников связи, такие как Starlink и Kuiper, внесут основной вклад, и оба созвездия в конечном итоге надеются иметь тысячи спутников в своих созвездиях.
Мусор, конечно, не ограничивается вышедшими из эксплуатации аппаратами и ступенями. По оценкам НАСА, существует около 100 миллионов частиц космического мусора размером более одного миллиметра, из которых около 25 000 больше 10 сантиметров - размером с софтбольный мяч.
По данным НАСА, МКС корректирует свой курс, если вероятность столкновения с обломками превышает один к 10 000, и с 1999 года корректировала курс более тридцати раз.
Иллюстрация концентрации орбитального мусора от LEO до GEO. (Предоставлено NASA OPDO)
Наибольшая концентрация мусора находится на высоте от 750 до 1000 километров, при этом большая часть мусора вращается в пределах 2000 километров от поверхности. Время, в течение которого этот мусор может оставаться в космосе, составит от нескольких лет до более чем столетия, в зависимости от высоты полета. Каждый год где-то от 200 до 400 объектов с более крупными объектами повторно входят в атмосферу Земли, хотя менее 100 из этих объектов достаточно велики, чтобы пережить этот процесс и достичь поверхности в той или иной форме.
Основные опасения ученых - это «Синдром Кесслера», названный в честь ученого НАСА Дональда Кесслера, который в 1978 году написал статью, в которой предупредил, что столкновения в перенаселенном космосе могут вызвать эффект домино в виде дополнительных воздействий, которые каскадом доходят до того, что LEO может стать необратимым полем обломков на многие годы.
По оценкам, треть всего занесенного в каталог космического мусора может быть отнесена всего к двум таким «событиям фрагментации» в космосе. Самый серьезный инцидент произошел в 2009 году, когда спутник Iridium 33 столкнулся с российским военным спутником Космос-2251, срок службы которого превысил пятилетний срок и он больше не работал. Впоследствии военные США разработали процесс, который включает ежедневные проверки всех активных спутников на орбите, чтобы предвидеть риск столкновения объектов и реагировать на него.
В результате столкновения образовалось почти 2000 обломков размером более 10 сантиметров, некоторые из которых с тех пор исчезли с орбиты, в то время как половина обломков Iridium и большая часть космического мусора останутся на орбите еще 10-20 лет.
Вторым инцидентом стал преднамеренный взрыв метеорологического спутника Fengyun-1C в 2007 году во время испытания китайской противоспутниковой ракеты. При скорости около 32 400 километров в час силы удара было достаточно, чтобы уничтожить спутник без взрывчатки.
Впоследствии в результате взрыва образовалось 3000 крупных обломков (которые до сих пор регулярно отслеживаются как представляющие потенциальную опасность для МКС) и около 150 000 частиц, из которых более половины могут оставаться на орбите на высоте около 850 километров в течение десятилетий; большинство, вероятно, останется в следующем столетии.
Другие типы космического мусора и астероидов
Последний тип космического мусора - это неожиданные и утерянные предметы, такие как потерянные предметы во время внекорабельной деятельности (EVA), такие как молотки и инструменты.
Астронавты случайно теряли предметы, в том числе сумки с инструментами, болты и лопаточки, с тех пор как Эд Уайт потерял свою запасную тепловую перчатку в 1965 году во время первого в истории американского выхода в открытый космос вне капсулы Gemini 4. Недавно во время выхода в открытый космос для замены частей солнечной батареи МКС в ноябре 2023 года была потеряна еще одна сумка с инструментами, которая, как ожидается, сгорит в атмосфере в марте этого года.
Астероид 99942 Апофис пролетит ближе к Земле, чем спутники на геостационарной орбите, в апреле 2029 года и еще один - в 2036 году. При диаметре 340 метров это самое близкое сближение астероида такого размера, о котором мы получили предварительное уведомление. Поскольку траектория полета будет отклоняться от экватора, эксперты исключили какое-либо воздействие на объекты на GEO (и не окажет влияния на Землю, по крайней мере, в ближайшие 100 лет). Переоборудованный космический аппарат OSIRIS-REx, теперь получивший название OSIRIS-APEX, который ранее доставил образец астероида Бенну, будет изучать этот астероид в течение 18 месяцев, пока он проходит мимо.
Космические буксиры и грузовики
Космические буксиры часто доставляют спутники к их конечному пункту назначения, например, дальше на GEO, что позволяет им сохранить топливо на борту.
Это будет усовершенствование по сравнению с аппаратами расширения миссии Northrop Grumman (MEV), разработанными Vivisat почти десять лет назад. При 15-летнем сроке службы конструкция аппарата включает стыковку, обслуживание или сход с орбиты, расстыковку и перемещение к новому объекту.
MEV-1 приближается к спутнику Intelsat 901 перед стыковкой. (Фото: Northrop Grumman)
MEV-1 прикрепился к Intelsat 901 в 2020 году, взяв на себя управление ориентацией и двигательной установкой, чтобы переместить спутник на GEO, вернув его в эксплуатацию на пять лет. MEV-2 просто выполнял роль дополнительного топливного бака и двигателя для спутника Intelsat 10-02. С тех пор компания переключила внимание на роботизированный аппарат для миссий, который будет оснащен серией дополнительных модулей для миссий и может быть запущен уже в этом году.
Поскольку наибольшую угрозу представляют более крупные объекты, которые все еще находятся на LEO, космические буксиры следующего поколения, такие как готовящийся к выпуску буксир Helios от Impulse Space, потенциально могут сыграть свою роль на этом новом рынке и на меньших высотах.
Том Мюллер, генеральный директор Impulse Space, недавно сказал NSF: «Я бы хотел, чтобы этот аппарат заправился на LEO, извлек объект, а затем остался там, снова заправился и продолжил удаление. One Helios, наряду со складами топлива, мог бы действительно повысить эффективность удаления этих больших объектов».
Изображение посадочного модуля Nova-C, сделанное вскоре после его отделения от разгонного блока Falcon 9 во время запуска миссии IM-1 15 февраля. Предоставлено: Intuitive Machines
ВАШИНГТОН — Миссия IM-1 компании Intuitive Machines готовится совершить посадку на Луну позже на этой неделе после проведения летных испытаний своего основного двигателя.
Поздно вечером 16 февраля компания объявила, что запустила главный двигатель своего посадочного модуля Nova-C в ходе пуско-наладочного маневра. Испытание стало первым запуском двигателя, использующего жидкий кислород и метановое топливо, с момента его запуска 15 февраля на Falcon 9 из Космического центра Кеннеди.
Первоначально это испытание было запланировано примерно на 18 часов после старта. Ранее, 16 февраля, компания заявила, что отложила маневр после того, как обнаружила, что охлаждение линии подачи жидкого кислорода заняло больше времени, чем ожидалось. Компания также обвинила в задержке неустойчивую связь со спускаемым аппаратом.
В сообщении о запуске двигателя Intuitive Machines говорится, что следующие восемь часов уйдут на анализ данных, полученных в результате запуска. Однако следующее обновление миссии компании появилось только вечером 18 февраля. Тогда в нем говорилось, что спускаемый аппарат находится в «отличном состоянии» и что операторы планируют маневры по коррекции траектории. Миссия включает в себя до трех таких маневров для корректировки траектории полета космического корабля к Луне.
Важной вехой в миссии стало завершение пуско-наладочного маневра, продемонстрировавшего работу маршевого двигателя, который будет использоваться для вывода космического аппарата на окололунную орбиту, а затем и для посадки на Луну.
«Как только мы пройдем это и узнаем, как двигатель работает в космосе, я думаю, наша уверенность в том, что у нас будет успешная посадка на Луну, действительно возрастет», - сказал Трент Мартин, вице-президент по космическим системам Intuitive Machines, об этом испытании двигателя в интервью 12 февраля.
Миссия IM-1 перевозит шесть полезных грузов НАСА в рамках программы агентства по коммерческому обслуживанию лунной полезной нагрузки (CLPS) на сумму 118 миллионов долларов. Он также перевозит шесть полезных грузов для других заказчиков, начиная от Авиационного университета Эмбри-Риддл и заканчивая художником Джеффом Кунсом.
Компания из Хьюстона заявила 18 февраля, что космический аппарат остается на пути к выходу на орбиту вокруг Луны 21 февраля, за которым последует попытка посадки днем 22 февраля, хотя компания не раскрыла конкретное время для обоих событий. В случае успешной посадки космического аппарата, он рассчитан на работу в течение примерно недели, пока солнце не сядет на месте его посадки, недалеко от кратера Малаперт А в южной полярной области Луны.
Компания Intuitive Machines, которая стала публичной год назад после слияния с компанией специального назначения по приобретению оборудования, резко подскочила в цене после запуска. Акции компании закрылись 16 февраля на уровне 7,32 доллара, что почти на 47% больше, чем неделей ранее. Цена акций выросла почти втрое с конца 2023 года и вернулась к уровням, которые в последний раз наблюдались в августе 2023 года.
Акция продлится до 3 июня и команда GGSel.net спешит рассказать вам о самых интересных тайтлах распродажи.
Rust
Начнем с классики жанра в лице Rust. Она доступна в Steam с 50% скидкой по цене 550 рублей. Проект не нуждается в представлении, ведь именно он заложил основы многих современных выживалок. Игроки называют его симулятором бомжа и ценят за динамичный геймплей и острые ощущения. Помимо добычи ресурсов для выживания и строительства базы, в игре можно рейдить других игроков, уничтожать их убежища, либо заключать союзы и отстраивать целые города.
Эту новинку можно приобрести со скидкой в 25% по цене 1124 рубля. Отправляйтесь исследовать постапокалиптическую землю, полностью покрытую водой. Соберите собственную лодку, наймите команду и промышляйте контрабандой или исследуйте окружающую местность. Несмотря на скомканный старт, разработчики продолжают активно устранять ошибки и улучшать геймплей игры.
Игра по схожей тематике с возможностью играть в кооперативе. Постройте базу, воюйте с NPC-кланами и исследуйте затопленные небоскребы. Проект доступен с 20% скидкой по цене 568 рублей. Пару дней назад разработчики анонсировали выход глобального обновления с улучшенной графикой, настройкой оружия, усовершенствованными механиками выживания и динамической системой погоды.
Отправляйтесь исследовать безжалостную пустыню с видом от третьего лица. Кенши стала одной из самых хардкорных ролевых игр в мире игровой индустрии и предлагает широкую систему прокачки и богатый геймплей. Игровой процесс построен таким образом, чтобы показать игроку, что он лишь ничтожная часть этого большого и глубокого мира. В проекте имеется гибкий редактор персонажей, проработанная боевая система и возможность строительства базы. Игра доступна с 60% скидкой за 440 рублей.
Pacific Drive является уникальным представителем выживалок, в которой основное действующее лицо не вы, а ваш автомобиль. Этот семейный универсал станет верным спутником на протяжении всего игрового процесса. Исследуйте Олимпийскую зону отчуждения, добывая новые детали и модифицируя своего железного коня. Помимо уникального геймплея, игра предлагает качественный саундтрек и славится превосходной атмосферой. В Стиме игра доступна с 20% скидкой по цене 1439 рублей.
Бросьте вызов Гибельной перине в удивительном мире Enshrouded. Путешествуйте по лесам, пещерам, подземельям, ищите сокровища и сражайтесь со злобными тварями. Постройте базу, чтобы освоить ремесла и привлечь на свою сторону союзников. Объединяйте усилия с друзьями в режиме совместной игры до 16 человек. Проект доступен с 20% скидкой по цене 1119 рублей.
Легендарный Valheim доступен со скидкой 50% всего за 217 рублей. Несмотря на простую пиксельную графику и ранний доступ, игра получила огромную фан-базу и стала известной благодаря уникальной системе строительства, процедурной генерации мира и 1 ГБ занимаемого места. Победите боссов, чтобы попасть в Вальгаллу в огромном и случайно генерируемом мире игры.
Любителям пощекотать нервишки в мире зомби-апокалипсиса мы рекомендуем Project Zomboid со скидкой в 33% по цене 475 рублей. Эта игра с видом от первого лица позволит использовать уже готовые шаблоны сложности или создать свой. Большой игровой мир может похвастаться проработанными игровыми механиками. Недостаточно просто найти пистолет — вам нужно добыть к нему патроны, чтобы стрелять. Забудете еду на огне — лишитесь обеда. Неотъемлемой частью геймплея стало возведение убежища. Игрок может занять готовый дом или возвести свой. Проведите электричество и водопровод, следите за транспортом и выживайте в этом полном ходячих мертвецов мире.
Разработчики No Man's Sky буквально вытянули игру со дна, исправив многие ошибки. Теперь это один из самых высоко оцененных проектов в Steam с огромным процедурно-генерируемым миром и межгалактическими перелетами. Путешествуйте по бескрайнему космосу, собрав собственный звездолет и исследуйте неизведанные уголки галактики. Находите поселения и развивайте их, прокачивая производство и торговлю. Игрушка продается с 50% скидкой по цене 950 рублей.
The Long Dark стал одной из лучших игр, сфокусированной на выживании и исследовании. В период проведении акции проект можно взять с 50% скидкой по цене 309 рублей. Принимайте правильные решения, исследуя огромную и холодную дикую местность, пережившую геомагнитную катастрофу. В игре нет подсказок, придется полагаться на собственные знания и чутье. Следите за состоянием организма, контролируя голод, жажду и температуру. Ищите припасы, чтобы выжить на территории Северной Канады площадью более 50 м². Игра предлагает четыре уровня сложности: от «пилигрима» для новичков и до «незваного гостя» для профи.
Желающим провести время за строительством, рекомендуем игрушку Space Engineers по скидке в 50% и цене в 417 руб. Постройте свой космический корабль, станцию, планетарный аванпост и исследуйте планеты. Проект стал известен своей проработанной системой строительства и поддержкой пользовательских скриптов. Чтобы разобраться во всех тонкостях игры, потребуется не один десяток часов и комьюнити игры в шутку называет ее Майнкрафтом для взрослых.
Palworld стала настоящим хитом в мире игровой индустрии и предлагает игрокам интересный игровой опыт. Этот мир населяют палы или в простонародье — Покемоны. Отлавливайте их, чтобы скрещивать между собой и используйте в качестве рабочей силы. Стройте базу, занимайтесь производством или отправляйте их в бой против сородичей. Желающим стать рабовладельцами этих милых созданий, предлагается приобрести игру с 10% скидкой по цене 990 рублей.
Хотите приобрести игру себе на аккаунт? Переходите на GGSel.net — торговую площадку, где вы найдете игры для ПК и консолей, DLC, сможете пополнить баланс популярных игровых и неигровых сервисов, купить и продать игровой аккаунт. И все это — по выгодным ценам!
■ Сегодня ожидается старт спутника связи на Falcon 9 ■ Super Heavy B10 тоже сняли со старта. Повезли чинить. ■ Лунник IM-1 испытал метановый двигатель. Летит к Луне. ■ Спутники "Марафон-IoT" в новом плоском дизайне (аля Маск) ■ Новые ракеты Роскосмоса заменят старые в 28-29 году. Еще не скоро.