НАСА совершает еще один прорыв в высокоточной посадке на Луну

В ходе недавнего эксперимента лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА успешно отразил лазерный луч от зеркала размером с печенье «Орео» на индийском лунном корабле «Викрам» и вернул его на орбитальный космический корабль, который его запустил.
Успешная демонстрация открывает двери для нового метода точного определения местоположения целей на поверхности Луны, который, как мы надеемся, поможет добиться высокоточной посадки в будущих лунных миссиях.
В августе 2023 года индийская миссия Moon Ship III развернула лунный посадочный модуль «Викрам» возле кратера Манзинус в южном полярном регионе Луны, что сделало Индию четвертой страной, совершившей посадку космического корабля на крупнейший спутник Земли. На посадочном модуле также находился марсоход «Прагьян», который несколько недель собирал данные о Луне, в том числе ценные свидетельства лунных землетрясений, но в сентябре он пошел по графику и не смог «проснуться» после отключения электроэнергии. но не смог «проснуться» после планового отключения электроэнергии в сентябре. Но заброшенный посадочный модуль все равно вызвал интерес НАСА.
Перед началом миссии агентство организовало оснащение посадочного модуля небольшим многогранным зеркалом, называемым решеткой лазерных отражателей (LRA) или ретрорефлектором. Устройство шириной 2-дюйма (5-сантиметра), состоящее из восьми кубических призм с кварцевыми углами, установленных в куполообразной алюминиевой рамке, было разработано для обеспечения отражения лазерного света практически под любым углом к орбитальный космический корабль.
Успешное развитие
С тех пор как посадочный модуль отключился, лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА (LRO) предпринял несколько безуспешных попыток отразить лазеры от ретрорефлектора. Но 12 декабря 2023 года, после восьми неудачных попыток, LRO наконец поразил массив на расстоянии 62 миль (100 километров) и получил лазерный пинг-сигнал.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) — единственный космический корабль, вращающийся в настоящее время вокруг Луны, оснащенный лазерным оружием. Этот успех является важным доказательством концепции НАСА, которое планирует использовать больше отражателей в будущих лунных миссиях, включая предстоящую миссию Артемида.
Сяоли Сунь, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и руководитель миссии, заявил в своем заявлении: «Мы продемонстрировали, что можем определять местонахождение обратных отражателей на поверхности Луны с лунной орбиты. Следующим шагом будет улучшение этой технологии, чтобы это станет рутинной миссией для будущих миссий, которые захотят использовать эти отражатели».
Это не первый раз, когда ученые запускают лазеры на Луне. В прошлом НАСА успешно отражало лазеры, выпущенные с Земли, на отражатели, оставленные на поверхности Луны во время миссий Аполлона. Этот эксперимент показал, что Луна медленно удалялась от Земли со скоростью около 1,5 дюймов (3,8 сантиметра) в год.
Однако новый ретрорефлектор был разработан с более практическим назначением: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства планирует использовать это устройство, чтобы помочь беспилотным космическим кораблям приземлиться рядом с существующими объектами на Луне, имея возможность точно измерить, на каком расстоянии они находятся. исходят от поверхности Луны (в зависимости от времени, которое требуется лазерам для отражения обратно на космический корабль).
Это может быть важно для строительства будущих лунных баз и даже позволит астронавтам приземлиться на обратной стороне Луны в полной темноте. Подобная «точная разметка» могла бы помочь предстоящей стыковке капсулы астронавта и грузового модуля с шлюзовой камерой МКС.
Какие улучшения были сделаны?
LRO потребовалось несколько попыток, чтобы успешно отразить лазер от посадочного модуля «Викрам», поскольку орбитальный аппарат не был предназначен для таких точных маневров. Космический корабль работает уже 13 лет, превысив параметры своей первоначальной миссии, предназначенной для картографирования лунной поверхности.
Для этого он запускает тонкие лазерные линии на Луну и измеряет время, необходимое им, чтобы вернуться обратно к космическому кораблю. Но поскольку линии расположены так далеко друг от друга, трудно точно поразить такую ​​маленькую цель.
В будущем космические корабли, нацеленные на обращенные назад отражатели, будут иметь более точные лазеры и смогут стрелять ими с гораздо более близких расстояний. Таким образом, по мнению НАСА, они теоретически должны иметь возможность каждый раз поражать свои крошечные цели.
НАСА планирует разместить на Луне больше отражателей для подобных экспериментов в будущем. Однако их последние несколько попыток не увенчались успехом.
Один из предложенных ими ретрорефлекторов был установлен на частном лунном корабле Peregrine, который пережил катастрофическую утечку топлива вскоре после запуска 8 января и недавно сгорел в атмосфере Земли. Другой был прикреплен к японскому посадочному модулю SLIM (умный посадочный модуль для исследования Луны), который успешно приземлился на Луну 19 января, но, возможно, «умер» из-за проблем с электропитанием.
Эти проблемы, возможно, помешали исследованиям НАСА рефлектора. Но поскольку первая пилотируемая миссия «Артемида» отложена до 2026 года, у них может быть еще несколько шансов до прибытия этих миссий.