Провал миссии «Луна-25» должен стать стимулом для ускоренной подготовки новых запусков и возвращения России к «большой игре» по освоению дальнего космоса
Запуск успешной индийской лунной миссии «Чандраян-3» За стремлением нашей страны к новому космическому рекорду - впервые высадить межпланетную станцию на сложном рельефе южного полюса Луны - лежал прагматический научный интерес: поиск воды, которая по идее должна находиться на полюсах. Получение доказательств ее присутствия считается одним из важнейших условий будущей отправки колонистов на Луну — новый и пока самый реальный проект человечества по освоению дальнего космоса. Полярная вода должна стать основным ресурсом для систем жизнеобеспечения лунных баз и производства компонентов ракетного топлива для планируемых межпланетных экспедиций. Роботизированная рука «Луны-25» должна была погрузиться на 50 сантиметров в глубину кратера Богуславского в поисках льда. Полученные данные позволят ученым понять механизмы образования воды на спутнике Земли и, возможно, в Солнечной системе в целом. Кроме того, на борту станции находились восемь приборов для изучения состава, структуры и физико-механических свойств поверхностного лунного реголита, а также для изучения приповерхностной пылевой и плазменной экзосферы.
Поначалу все шло хорошо: аппарат, запущенный 11 августа ракетой «Союз» с космодрома Восточный, в течение девяти дней полета регулярно корректировал траекторию, вышел на лунную орбиту, отправил селфи с российским флагом на Землю и фотографию южнополярного кратера Зееман на обратной стороне Луны, успешно пролетевшего через метеорный поток Персеиды. Роскосмос несколько раз в день сообщал о корректной работе всех систем «Луны-25», но вечером 19 августа прислал тревожные новости о «нештатной ситуации, которую пытаются разрешить специалисты». К полудню следующего дня надежды на успех миссии рухнули. В следующем выпуске сообщалось: «19 августа в соответствии с программой полета космического корабля «Луна-25» перед приземлением планировалось дать импульс для формирования его эллиптической орбиты. Примерно в 14:57 мск связь с космическим кораблем «Луна-25» была прервана. Предпринятые 19 и 20 августа попытки найти устройство и установить с ним контакт не увенчались успехом. По результатам предварительного анализа, из-за отклонения реальных параметров импульса от расчетных аппарат перешел на нерасчетную траекторию и прекратил свое существование в результате столкновения с лунной поверхностью».
Тайна четвертой коррекции
Сейчас специально созданная комиссия занимается выяснением причин гибели Луны-25. Основная версия гибели аппарата, обсуждаемая экспертами, — несвоевременное отключение корректирующего двигателя, который при переводе на предпосадочную полосу проработал 127 секунд вместо положенных 84. До этого двигательная установка работала надежно, четко реагируя на все команды управления и выполняя три аналогичных маневра. Во время полета с Земли на Луну траектория дважды менялась для максимально точного «прицеливания» аппарата по мере его приближения к спутнику. Затем станция путем двух включений корректирующих и посадочных двигателей была выведена на круговую орбиту вокруг Луны высотой 100 километров и наклонением около 90 градусов и стала первым российским искусственным спутником Земли. Четвертая коррекция 19 августа должна была перевести станцию с круговой на эллиптическую орбиту перед посадкой — ее минимальная высота над поверхностью в районе южного полюса Луны в проекте составляла 18 км. Через два дня на одном из последующих витков на этой высоте аппарат начнет снижение и приземлится.
"Технологически эта коррекция аналогична предыдущим, но с большей степенью риска", - поясняет заместитель научного руководителя проекта "Луна-25", заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований (ИКИ) Игорь Митрофанов. Российской академии наук. «Если на более высоких орбитах отклонения реально полученных орбитальных параметров от заданных можно исправить дополнительной коррекцией, то даже незначительная ошибка может оказаться фатальной на таком минимальном расстоянии от поверхности Луны. В нашем случае из-за Дело в том, что двигатель проработал дольше, чем предполагалось, космический корабль потерял больше кинетической энергии, чем было предписано. В результате при переходе на взлетно-посадочную полосу станция дала импульс торможения в полтора раза превышающий норму».
Был ли шанс спасти Луну-25 от «жесткой посадки» — вопрос открытый. В первых комментариях для прессы после крушения ведущий научный сотрудник ИКИ РАН Натан Эйсмонт заявил, что "тревожные признаки" в работе аппарата появились еще до его выхода на орбиту перед приземлением, и, возможно, этот маневр следовало отложить хотя бы на одну орбиту вокруг Луны, но было принято другое решение.
Позже глава Роскосмоса Юрий Борисов в интервью "России-24" назвал отказ управления полетом маловероятным. «Для перевода аппарата на эллиптическую орбиту перед посадкой необходимо было провести соответствующий комплекс траекторных измерений бортовыми и наземными средствами для определения параметров корректирующего импульса. Вся эта процедура была успешно завершена, и формировалось так называемое летное задание на корректировку траектории движения аппарата.Эта операция сложна и требует взвешенных решений.После определения всех необходимых параметров в соответствии с летной инструкцией проводились повторные моделирования на наземном стенде и результаты были подтверждены, и только после этого на борт Луны-25 было загружено задание на полет.Перед проведением корректировок корабль переориентировался и в 14:10 были включены двигатели, которые должны были скорректировать корабль в пред-предварительный режим посадочная орбита. К сожалению, выключение двигателя не произошло в соответствии с циклограммой».
Был ли шанс спасти Луну-25 от «жесткой посадки» — вопрос открытый. «Тревожные знаки» в работе агрегата появились еще до перехода на предпосадочную полосу, и, возможно, этот маневр следовало отложить хотя бы на один разворот
Причины сбоя двигателя
Поэтому на сегодняшний день известно лишь одно последствие нештатной ситуации на борту - чрезмерный импульс торможения автомобиля, возникший из-за неисправности корректирующего двигателя. Причины этого форс-мажора пока не установлены. Наиболее вероятными из них являются ошибки в конструкции двигателя, ошибки в расчетах при формировании параметров движения станции, проблемы в системе связи или управления или человеческий фактор.
Обсуждаются и экзотические версии. Академик Российской академии космонавтики. Член Общественного совета Роскосмоса К.Э. Циолковский Игорь Маринин обращает внимание на то, что станция пересекла метеоритный дождь и зафиксировала безопасный контакт только с одним микрометеоритом, что не исключает повреждения какой-либо из систем другим микрометеоритом.
Гипотетически возможно и внешнее искусственное воздействие на летающую станцию. Однако эксперты считают эту уловку маловероятной, хотя технологии противодействия дронам есть во многих странах. Все-таки «Луна-25» по сравнению с военными беспилотниками — очень сложный аппарат с защищенной системой управления, и располагалась она на очень большом расстоянии от Земли, куда, к счастью, вредоносные устройства пока не летают.
Эксперты также не верят признаниям украинских хакеров в MITM-атаках с использованием наземного терминала Starlink. По мнению Игоря Митрофанова, такие манипуляции невозможны. До последней секунды станция отправляла на Землю служебную телеметрию, которая не содержала никаких свидетельств подобных помех.
Добавим, что эксперимент проводился в зоне устойчивой радиосвязи. Эксперты знали все о положении корабля вплоть до потери с ним связи.
Если лунную программу не приостановить сейчас, а тем более, если она будет принудительной, как обещает Роскосмос, то в ней произойдут серьезные нарушения
старта не будет. От создания концепции до реализации и летных испытаний проходит в среднем от трех до пяти лет
Плюсик за выход на орбиту
Но есть и более глубокая причина досрочного завершения миссии «Луна-25». Игорь Митрофанов в интервью «Эксперту» сформулировал это так: «Чтобы успешно осваивать дальний космос, нужно туда регулярно летать». Россия не отправляла аппараты на Луну почти полвека и, несмотря на внушительный советский опыт (55 запусков различной сложности), не имеет опыта лунных экспедиций с использованием современных компонентов и технологий.
Что касается запусков автоматических межпланетных станций вообще, то в постсоветской истории их было всего три: «Марс-96», «Фобос-Грунт» и «Луна-25», причем интервал между ними составлял 12–15 лет.
Обратите внимание: Запчасти и комплектующие для пищевого оборудования от ведущих компаний ЕС, России, Беларуси и Тайваня.
Это очень много: за время длительного простоя профессионалы покинули космические программы, знания были утеряны, прервалась преемственность поколений. Каждый проект приходилось начинать с нуля, и в результате из-за отсутствия финансирования и специфического управления он затягивался на долгие годы. Более того, только в 2021 году исследователи были освобождены от действия Федерального закона № 44-ФЗ «О государственных закупках», который требовал проведения конкурса по каждому контракту, что сильно замедлило ход работ.При этом каждая миссия не имела себе равных по сложности и новизне. Казалось, «Луна-25» учла неудачи «Марса-96» и погибших в Тихом океане аппаратов «Фобос-Грунт» — по крайней мере, уменьшили вес полезной нагрузки. И все же это был сложный вариант «пробного аэростата» — автоматической межпланетной станции с мягкой посадкой в неизвестной местности Южного полюса (сложнее было бы только с кораблем с одним человеком на борту). Впервые нашей АМС «Луна-9» удалось приземлиться на Луну в 1966 году, но до этого СССР с переменным успехом за семь лет запустил к спутнику Земли более 20 аппаратов.
Современные методы моделирования позволяют сократить количество этапов испытаний, но полностью исключить их все же не удается. Сейчас ясно, что если бы запуску «Луны-25» предшествовал запуск орбитальной лунной станции (такой, как разрабатывается «Луна-26»), эксперимент завершился бы успешно. И Китай, ускорившийся в космос, и набиравшая обороты Индия начали свои программы именно с вывода более простых аппаратов на селеноцентрическую орбиту. А в первом российском проекте «Луна-25» 1997 года (тогда он еще назывался «Луна-Глоб») аппарат представлял собой всего лишь космический зонд с орбитальным модулем, в задачи которого входили дистанционные исследования высоких широт южной части лунного полушария страны и выбор подходящих мест для будущих спускаемых модулей. После того, как планы несколько раз пересматривались; Нынешняя концепция была окончательно утверждена лишь в 2017 году. В псевдонаучных кругах уверены, что ключевую роль в трансформации миссии сыграло то, что более смелый проект легче было продвигать в «высоких кабинетах».
Однако сами учёные считают утвержденную последовательность запусков логичной: в ней разбившаяся «Луна-25» оказывается испытательным прототипом всех последующих автоматических станций — как орбитальных, так и посадочных. С его помощью был опробован запуск аппарата по заданной орбите вокруг другого небесного тела, а также предпринята попытка выяснить приземление, провал которого сейчас обрабатывается комиссией.
"Потерянная станция подготовила почву для будущей орбитальной Луны-26 и других проектов. Мы знаем, что Луна-25 сумела стать искусственным спутником Луны, прекрасно летала на орбите в 100 километров, проводила там научные эксперименты - и это только технологии, которые были успешно опробованы. На этом этапе в программе летных испытаний "Луны-25" нужно поставить плюсик. В новых лунных проектах будут учитываться не только отрицательные, но и положительные результаты этой миссии", - говорит он. Игорь Митрофанов.
На низком старте
Планируется, что «Луна-26» и «Луна-27» полетят соответственно в 2027 и 2028 годах, однако Юрий Борисов сообщил, что сроки подготовки этих станций ускоряются. На сайте НПО Лавочкина датой запуска Луны-26 по-прежнему является 2027 год, но для Луны-27 уже указан 2025 год. Скорее всего, посадочную станцию запустят раньше, чем орбитальную, в погоню за Луной-25, тем более что все компоненты утраченного аппарата созданы с запасом. Но официальные решения по этому вопросу пока неизвестны.
Обе станции по вполне обыденным причинам являются долгостройками. Официально разработка Луны-26 началась 1 мая 2017 года, запуск планировался на начало 2020 года. Но финансирования по-прежнему не хватало: астробиологическая программа Роскосмоса и Европейского космического агентства (ЕКА) ExoMars и создание орбитального спутника Constellation оказались более приоритетными проектами. В результате старт попеременно переносился на 2021, 2022, 2023, 2024, 2026 и, наконец, на 2027 год.
Согласно проекту, «Луна-26» будет работать один год на орбите высотой 50×80 километров и два года на орбите высотой 150 километров. В его задачи входит изучение минералогического состава Луны, создание топографической карты для выбора места будущей посадки космонавтов, составление карт распространения водяного льда на поверхности, изучение строения приповерхностных слоев, экзосфера и плазменная среда спутника Земли, космические лучи и нейтрино сверхвысоких энергий.
«Луна-27» — практически полная копия «Луны-25», также в первую очередь нацеленная на поиск и изучение полярных донных льдов. Первоначально это был совместный проект Роскосмоса и ЕКА. В частности, европейские специалисты должны были изготовить буровую установку, способную проникать в грунт на глубину до двух метров, и систему безопасного приземления с высокой точностью, однако обе разработки так и не были переданы российскому заказчику. Конфуз случился с ними еще в 2018 году: в НКО. Лавочкин тогда заявил, что западные партнеры превысили лимит массы единиц, и поэтому необходимо будет создавать российские аналоги. В апреле 2022 года сотрудничество с ЕКА было совершенно ни в коем случае, теперь по политическим причинам. В настоящее время часть импортных комплектующих заменяется отечественными, буровая установка находится на стадии разработки конструкторской документации.
Учимся летать
Если лунную программу не приостановить сейчас — а тем более, если она будет вынужденной, как обещает Роскосмос, — серьезных перебоев в запусках не будет. От создания концепции межпланетной станции до ее реализации в железе и летных испытаниях проходит в среднем три-пять лет, а не десятилетий. По словам Игоря Митрофанова, «Луна-26» уже находится в высокой степени готовности — с точки зрения конструкции, бортового оборудования, технологий — а это значит, что она вполне способна к досрочному запуску.
При должном финансировании и правильной организации лунные миссии можно начинать, как в СССР, когда неудачные запуски и посадки никого не пугали (более 65% советских лунных проектов оказались авариями). Фактически, аварии до сих пор считаются обычным явлением в космических проектах во всех странах. Затем в 2019 году при попытке высадиться на Луну разбился первый израильский космический корабль «Берешет» и первый индийский лунный спускаемый аппарат «Викрам» миссии «Чандраян-2», в 2023 году погибла первая японская лунная станция «Хакуто-Р». Сообщается, что Индии удалось исправить ошибки в кратчайшие сроки - завершить двигательную установку и программное обеспечение - и установить рекорд, заявленный Россией, впервые посадив аппарат на южный полюс Луны. «Чандраян-3» уже передает эксклюзивные кадры с поверхности спутника.
В следующем году марсоход НАСА VIPER, а также космический аппарат Micro-Nova компании Intuitive Machines из Хьюстона (США) также попытаются покорить южный полюс Луны для поиска водяного льда внутри кратеров. Результаты различных наземных миссий помогут ученым сузить круг возможных источников на Луне. Если там есть вода, в чем наука почти не сомневается, напряжение будет расти. Число желающих поучаствовать в рискованной гонке по освоению спутника Земли уже велико, хотя технологии полета и посадки на небесное тело все еще ненадежны, сложны и доступны лишь немногим странам. Они серьезно говорят о возможной добыче редких металлов и вероятности открытия неизвестных суперминералов. Но на ближайшее десятилетие задача-минимум останется прежней: научиться безопасно, надежно и желательно не очень дорого летать на Луну.
Больше интересных статей здесь: Технологии.
- Модифицированные имплантаты по сравнению с существующими аналогами обладают лучшей биосовместимостью и коррозийной стойкостью, а также сокращают сроки восстановления костной ткани
- На фоне санкционного давления на Россию и других серьезных вызовов времени, стоящих перед российской телекоммуникационной отраслью, полезно обратиться к истории и вспомнить, что российскими компаниями уже наработан солидный опыт успешного внедрения самых