Японский частный зонд Resilience сделал качественный снимок южного полюса Луны и передал его на Землю. Изображение было опубликовано в соцсети X токийской компанией ispace, которая является разработчиком аппарата и управляет им в ходе миссии, которая предполагает попытку посадки на поверхность Луны. Согласно планам компании, это должно произойти 5 июня.

Источник изображения: ispace / X

«Resilience сделал эту фотографию южного полюса Луны с лунной орбиты, запечатлев неровный рельеф многочисленных геологических особенностей лунной поверхности (которые, по мнению некоторых, издалека похожи на сыр!). Для некоторых это изображение является оптической иллюзией — хотя на снимке присутствуют вогнутые кратеры, с этой точки они могут показаться выпуклыми. Что видите вы: кратеры или выпуклости?», — сказано в сообщении ispace, которое сопровождало снимок Луны.

Напомним, модуль Resilience с луноходом на борту, отправился в космическое пространство 15 января, для чего использовалась ракета-носитель SpaceX Falcon 9. Вмести с ним в полёт отправился частный космический аппарат Blue Ghost компании Firefly Aerospace, который уже совершил успешную посадку на поверхность Луны 2 марта, став вторым в истории частным аппаратом, которому это удалось. Зонд Resilience движется по другой траектории, поэтому лунной орбиты он достиг только 6 мая.

Японский аппарат 5 июня должен совершить посадку на территории Моря Холода, которое представляет собой вулканическую равнину в северном полушарии Луны. Если миссия завершится удачной посадкой, то это будет огромный успех не только для ispace, но и для всей Японии в целом. В активе у страны всего одна удачная посадку на Луну, которая удалась аппарату Smart Lander for Investigating Moon (SLIM) в январе 2024 года.

Отметим, что Resilience является вторым лунным аппаратом ispace. Первый подобный модуль с луноходом на борту сумел добраться до Луны в марте 2023 года, но во время посадки зацепился за край кратера в результате чего потерпел крушение. Что касается Resilience, то на его борту пять научных инструментов, одним из которых является миниатюрный луноход Tenacious. Этот маленький колёсный ровер, построенный европейским подразделением ispace, попытается собрать образцы лунного грунта для выполнения контракта с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США, подписанного в 2020 году.

Китайские учёные снова удивили научный мир, обнаружив в доставленных на Землю образцах с видимой стороны Луны уникальную находку — стеклянную «бусинку» необычного химического состава. Если предположения верны, объект образовался в результате вторичного ударного воздействия на породу при последующем падении астероида. «Бусинка» может быть образцом из глубинных слоёв Луны, что приблизит разгадку её внутреннего строения.

Извлечение лунного грунта из возвращаемого модуля «Чанъэ-6». Источник изображения: Xinhua

Научный подход предполагает точное знание, согласующееся со всеми теориями. Полевые исследования играют в этом ведущую роль, подтверждая теорию практикой. Изучение образцов пород с Луны позволяет подтвердить гипотезы о происхождении спутника и больше узнать о его геологии и строении в целом. Китайская миссия «Чанъэ-5» впервые за 44 года доставила на Землю новые образцы Луны, причём из региона, где ранее не производилась посадка спускаемых аппаратов.

Район Океана Бурь (Oceanus Procellarum), где станция «Чанъэ-5» собрала образцы, представляет собой местность с более чем 100 тысячами кратеров диаметром более 100 метров каждый. Все эти кратеры образовались на поверхности невероятно большого первичного кратера, который возник в результате катастрофического события около 4 миллиардов лет назад. Это первичное событие, вероятно, выбило большое количество материала из недр Луны, который затем рассеялся по поверхности спутника. Часть этого материала впоследствии подверглась вторичному ударному воздействию при новых падениях метеоритов. Именно так, как полагают учёные, и возникла загадочная стеклянная «бусинка» диаметром в несколько миллиметров, доставленная на Землю возвращаемым аппаратом «Чанъэ-5».

Анализ показал, что «бусинка» содержит высокую концентрацию оксида магния, что резко контрастирует с вулканическими породами, преобладающими в регионе сбора. Обилие кратеров в районе затрудняет определение точного места происхождения этого уникального образца, но имеются совпадения с геологическими следами на склонах «главного» — первичного кратера. Это может означать, что «бусинка» произошла из верхних слоёв мантии Луны. Таким образом, образец способен дать новую информацию о внутреннем строении спутника.

Вероятно, на этом удивительные открытия не закончатся. Недавно стало известно, что два американских университета получили образцы Луны из миссии «Чанъэ-5». Лаборатории в США оснащены по высшему разряду и могут выявить то, что, возможно, осталось незамеченным китайскими учёными.

Японская компания ispace сообщила о завершении очередного этапа лунной миссии Resilience. Спускаемый лунный модуль ispace HAKUTO-R поздно вечером 6 мая вышел на орбиту Луны после четырёх месяцев полёта в космосе. Миссия была запущена 15 января этого года на ракете SpaceX Falcon 9 вместе с лунным модулем Blue Ghost компании Firefly Aerospace. Модуль Blue Ghost спустился на спутник в конце февраля, а японскому HAKUTO-R это испытание только предстоит.

Источник изображений: ispace

Долгое путешествие японского аппарата обусловлено выбором низкоэнергетической траектории подлёта к Луне, что позволило экономить топливо. Предыдущая попытка доставить модуль на Луну закончилась для ispace провалом. Модулю не хватило горючего для спуска на поверхность. Впрочем, в аварии обвинили программное обеспечение модуля, которое не стало полагаться на показания датчика высоты и выбрало неверную стратегию спуска. В любом случае лучше иметь на борту больше горючего, чем оказаться с пустыми баками ещё до касания поверхности.

Спуск модуля HAKUTO-R на поверхность Луны ожидается с 5 по 8 июня. Местом посадки выбран регион Море Холода. Среди полезных нагрузок модуля выделяется небольшой 5-кг луноход с камерой и устройствами для сбора образцов грунта. Грунт за символическую цену уже продан NASA. Как гордо сообщили в агентстве, это первый в истории Земли контракт с частником по оказанию услуг добычи ископаемых в космосе.

К другим полезным нагрузкам на борту HAKUTO-R относятся датчик радиации, установка для электролиза воды, эксперимент по культивированию жгутиковых одноклеточных — эвглен, памятный знак, модель дома от шведского художника Микаэля Генберга и банк памяти от ЮНЕСКО.

Новая лунная гонка предполагает наличие достаточных запасов воды на спутнике, которая обеспечит кислород, водный баланс и даже топливо для ракет. Больше всего воды ожидается найти на южном полюсе Луны в вечной тени кратеров. Космическим зондам и луноходам ещё предстоит обнаружить эти запасы, а пока разведка ведётся удалёнными методами, некоторые из которых можно реализовать даже не покидая Землю.

Источник изображения: Science Bulletin

Несколько лет назад в США был поставлен эксперимент по радарному сканированию южного полюса Луны так называемым радаром некогерентного рассеивания. Обычно это радар для изучения ионосферы Земли — плотности частиц, их температуры, энергий и распределения на высоте от 60 до 1000 км. В теории такой радар в сочетании с приёмом слабого отклика наземным радиотелескопом может обнаружить воду в толще лунной породы. Радар посылает сигнал, а радиотелескоп ловит его отражение.

Эксперимент с радиотелескопами «Аресибо» в Пуэрто-Рико и Грин-Бэнк в Западной Вирджинии позволил получить изображение южного полюса Луны с разрешением от 20 до 150 метров. Китайские учёные развили методику и для своего эксперимента по сканированию Луны использовали новейшие ионосферный радар (SYISR) в городе Санья (провинция Хайнань) и 500-м радиотелескоп FAST. Радар посылал сигнал в сторону Луны, а тарелка FAST принимала отражённые сигналы.

До этого считалось, что водяной лёд может содержаться в лунных породах на глубине от 5 до 7 м. Более того, в вечной темноте кратеров на южном полюсе спутника могли бы находиться даже глыбы льда до одного метра в поперечнике. Но проведённое китайскими учёными сканирование показало, что вода может быть в связанном состоянии в породах на глубине от 10 м. И её там очень мало — примерно 6 % от массы породы.

Проведённое сканирование считается малодостоверным из-за сырости методики. Оно может быть ошибочным в обе стороны, показывая как заниженные, так и завышенные данные. По мнению ряда научных экспертов, например, китайский эксперимент затронул только склоны кратеров и в силу ориентации антенн не смог «осветить» их дно, где водяного льда может быть больше всего.

Водяной лёд на склонах мог быть испарён лучами Солнца, отражёнными Землёй, тогда как дно кратеров недоступно для качественного зондирования с Земли. Поэтому так важно отправить роботов-разведчиков непосредственно на южный полюс спутника. Китай, например, готовит для этого миссию «Чанъэ-7», запланированную на 2026 год. Обнаружение залежей воды на Луне подстегнёт космическую гонку и позволит начать планирование рывка к Марсу.

В августе 2024 года астрономы в Южной Африке обнаружили объект 2024 PT5 — каменистое тело, движущееся рядом с Землёй с рекордно низкой скоростью. Спектроскопический анализ показал его сходство с лунными породами, что позволило классифицировать его как второй известный лунный фрагмент на околоземной орбите.

Источник изображения: Dennys Hess / Unsplash

Объект, диаметром от 8 до 12 метров, перемещался с относительной скоростью всего 4,5 мили в час (около 7,2 км/ч), что делает его одним из самых медленных среди всех наблюдавшихся околоземных объектов. На сегодня известно лишь девять астероидов, достигавших подобной низкой скорости при сближении с Землёй, что вызвало интерес у исследователей из Программы обзора околоземных объектов, доступных для космических миссий (Mission Accessible Near-Earth Object Survey — MANOS), которая занимается поиском и характеристикой легко достижимых околоземных тел.

Изображение, полученное в ноябре 2024 года с помощью Двухметрового Сдвоенного телескопа (Two-Meter Twin Telescope), на котором зафиксирован астероид 2024 PT5 — потенциальный лунный фрагмент, временно пересекающий орбиту Земли.
Источник изображения: Two-Meter Twin Telescope / Light Bridges / Instituto de Astrofísica de Canarias

Через несколько дней после открытия команда MANOS во главе с Тедди Каретой (Teddy Kareta) и Ником Московицем (Nick Moskovitz) направила телескоп Lowell Discovery на объект 2024 PT5. В ходе наблюдений в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне было установлено, что объект не является типичным астероидом. Его спектральные характеристики близки к породам, доставленным ранее на Землю миссиями «Аполлон» и советской станцией «Луна-24».

Анализ состава 2024 PT5 привёл исследователей к гипотезе, что это фрагмент, выброшенный с поверхности Луны в результате древнего столкновения. По аналогии, приведённой Каретой, Земля двигалась по своей «полосе» на космическом шоссе, тогда как 2024 PT5 — по внутренней. В 2024 году фрагмент изменил орбиту и оказался на пути Земли, приблизившись к ней с почти идентичной скоростью. К концу сентября он начал удаляться. Учёные предполагают, что в 2055 году объекты вновь окажутся на схожих участках орбиты.

Кратер Джордано Бруно, расположенный на обратной стороне Луны. Слева представлено увеличенное изображение самого кратера диаметром около 22 км, а справа — его положение на глобусе Луны. Согласно одному из недавних исследований, именно этот кратер может быть источником астероида Камо'Оалева. Источник изображения: Nature Astronomy

Это лишь второй случай идентификации лунного фрагмента среди околоземных объектов. Первым был астероид 469219 Камо'Оалева, открытый в 2016 году и признанный в 2021 году лунного происхождения. Однако Камо'Оалева больше по размеру, а его поверхность подвергалась космическому воздействию дольше, чем у 2024 PT5. Орбита Камо'Оалевы является квазиспутниковой, поэтому он остаётся вблизи Земли на протяжении нескольких витков, не вращаясь вокруг неё. В отличие от него, 2024 PT5 движется по гелиоцентрической орбите и временно пересекает траекторию Земли.

Оба фрагмента движутся по орбитам, близким к земной, но их происхождение, физические параметры и динамика различны. Это разнообразие позволяет предположить, что рядом с Землёй может существовать ранее незафиксированная популяция лунных фрагментов. По мнению Кареты, некоторые из уже классифицированных необычных астероидов могут иметь лунное происхождение. Обнаружение 2024 PT5 усиливает вероятность существования таких тел, скрытых в пределах околоземного пространства.

Орбита 2024 PT5 в геоцентрической вращающейся системе координат, совмещённой с плоскостью эклиптики. Левое изображение показывает сближения 2002–2003 и 2055 годов, а также переход в подковообразную орбиту в 2024–2025 годах. Центральное и правое изображения детализируют сближение с Луной в августе 2024 года и уход объекта в январе 2025 года. Цвет соответствует времени: от зелёного к красному.
Источник изображения: Kareta T., Fuentes-Muñoz O., Moskovitz N., Farnocchia D., Sharkey B. N. L. / The Astrophysical Journal Letters

Орбиты околоземных объектов рассчитываются на основе наблюдаемых параметров их движения. Если часть этих тел была ошибочно классифицирована, а их предполагаемые источники определены неверно, это может означать искажение других характеристик их орбит. По словам Кареты, такая ошибка «почти наверняка исключена», однако, как он подчёркивает, «необходимо это доказать», поскольку от точности этих расчётов зависит понимание возможных рисков столкновений с Землёй в долгосрочной перспективе.

Lockheed Martin передала NASA второй корабль Orion для программы Artemis по возвращению человека на Луну. Полёт ожидается в начале 2026 года. Четыре члена экипажа впервые за более чем 50 лет совершат облёт спутника. Первый Orion облетел Луну в автоматическом режиме в ноябре 2022 года. Корабль проявил себя с хорошей стороны, хотя его тепловой экран оказался с дефектом. Собранные данные помогут безопасно доставить людей к Луне и вернуть их на Землю.

Источник изображения: Lockheed Martin

Второй Orion будет использовать такой же тепловой экран, что и первый корабль. Для безопасного входа в плотные слои атмосферы Земли при возвращении будет изменена траектория — это снизит нагрузку на тепловой экран, который, как показал первый полёт, склонен к разрушению. Значительно модифицированные тепловые экраны появятся на третьем и последующих «Орионах».

Расследование причин растрескивания теплового экрана первого корабля привело к отсрочке запуска миссии Artemis 2, первоначально запланированной на конец 2024 года. Согласно новому плану, миссия состоится не ранее апреля 2026 года. Едва передав Orion-2 в распоряжение NASA, компания Lockheed Martin начала подготовку к сборке третьего корабля для миссии Artemis 3. Она должна доставить на орбиту Луны астронавтов, которые затем спустятся на поверхность спутника — это ожидается в 2027 году.

Дальнейшая судьба «Орионов» теперь под вопросом. Администрация Трампа рассматривает возможность завершения программы Artemis после третьей миссии. Это сделает ненужными как ракету SLS, так и, возможно, корабль Orion. В Lockheed Martin не теряют надежды сохранить проект, обещая доработать корабль для совместимости с ракетами New Glenn от компании Blue Origin. Нужно ли это самой Blue Origin — не сообщается.

В NASA сообщили, что всё ещё не могут восстановить связь с зондом Lunar Trailblazer, отправленным в космос 27 февраля этого года. Моделирование показывает, что аппарат пока сохраняет возможность заряжать бортовые аккумуляторы от солнечных батарей. Этой возможности аппарат лишится с середины июня, что станет поводом официально заявить о провальном завершении миссии.

Источник изображения: NASA

Зонд Lunar Trailblazer, изготовленный компанией Lockheed Martin, оснащён двумя приборами для поиска следов воды на Луне. Один из них — Lunar Thermal Mapper (LTM) — предназначен для измерения температуры поверхности Луны с помощью инфракрасного излучения, что может помочь в создании карты распределения минералов. Второй прибор — High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3), разработанный Лабораторией реактивного движения NASA, — измеряет количество солнечного света, отражающегося от поверхности Луны, чтобы выявлять химические «отпечатки» любой воды на её поверхности.

Миссия Lunar Trailblazer считается ключевой в программе Artemis по возвращению человека на Луну. Зонд должен был выйти на полярную орбиту спутника, чтобы разведать возможные запасы воды, прежде всего в районе южного полюса. Предполагается, что в вечной тени кратеров южного полюса может находиться достаточное количество воды как для поддержания жизнеобеспечения лунных баз, так и для производства ракетного топлива. Из-за поломки зонда разведка ресурсов отложится на неопределённый срок, что, очевидно, замедлит реализацию планов по созданию постоянных баз на Луне.

Зонд прервал связь через 12 часов после запуска на ракете Falcon 9 компании SpaceX. Наземные наблюдения показывают, что он вращается в полёте. Без установления связи невозможно управлять аппаратом, корректировать его траекторию или понять, что с ним происходит. Пока на солнечные батареи падает достаточно света, можно рассчитывать на их нормальную работу. Однако примерно через шесть недель аппарат лишится и этой возможности.

Следует отметить, что три из четырёх аппаратов, запущенных в космос 27 февраля, вышли из строя. Помимо зонда NASA, сразу же был потерян кубсат Odin компании AstroForge. Он должен был отправиться на разведку астероида 2022 OB5. В будущем AstroForge планирует совершить посадку на этот астероид с целью добычи полезных ископаемых. Однако Odin так и не вышел на связь после выхода на орбиту.

Также неудачно завершилась миссия лунного посадочного модуля Athena компании Intuitive Machines. При касании поверхности спутника он сразу же опрокинулся и был признан потерянным. Из всех четырёх полезных нагрузок, вероятно, свою миссию выполнил только прототип космического буксира Chimera компании Epic Aerospace. Однако данные по этому проекту засекречены, что не исключает его военного назначения.

Генеральный директор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Баканов заявил, что инициатива России и Китая по созданию Международной научной лунной станции активно реализуется и к настоящему моменту к проекту присоединились 13 стран. Об этом было сказано во время встречи глав космических агентств стран БРИКС.

Источник изображений: «Роскосмос»

В ходе выступления господин Баканов рассказал, что помимо России и Китая в рамках этого проекта ведётся сотрудничество с Азербайджаном, Белоруссией, Боливией, Венесуэлой, Джибути, Египтом, Никарагуа, Пакистаном, Сенегалом, Сербией, Таиландом, Эфиопией и Южно-Африканской Республикой. Напомним, в прошлом году президент РФ Владимир Путин подписал закон о ратификации соглашения с правительством КНР о сотрудничестве при создании лунной станции. Само же соглашение о создании и эксплуатации станции для исследования и использования Луны было заключено между Москвой и Пекином в ноябре 2022 года.

По данным «Роскосмоса», Россия вместе с Китаем планирует разместить на лунной станции ядерную энергетическую установку, разработка которой уже ведётся. После завершения разработки установка будет испытана на Земле, а её отправка на Луну запланирована на 2036 год. В дополнение к этому, планы по созданию станции включают в себя возведение атомной электростанции на поверхности спутника нашей планеты.

Учёные давно заметили, что на Земле много метеоритов лунного происхождения. Оставалось только понять как часто и в каком объёме выбитый из лунной поверхности материал попадает на Землю. Оказалось, что это — колоссальные объёмы. В конечном итоге на Землю выпадает около четверти всех выбитых с поверхности Луны камней. Но есть и другие интересные детали таких событий.

Источник изображения: NASA

Первое впечатление при упоминании Луны — это изрытая кратерами поверхность спутника. Небесные камни наиболее активно атаковали Луну и другие планеты Солнечной системы примерно 4 млрд лет назад, во время так называемого периода поздней тяжёлой бомбардировки (Late Heavy Bombardment, LHB). На Луне обнаруживаются кратеры диаметром от нескольких метров до 1000 км и более. Основная масса выбитого материала приобретает скорость, достаточную для покидания спутника, и улетает в космическое пространство. Часть этого материала оседает на Земле.

Новая работа стала самым детальным моделированием процесса попадания обломков Луны на Землю. Учёные впервые одновременно использовали физические параметры Луны и Земли за период в 100 тыс. лет с фиксацией контрольных точек каждые 5 лет. Как показало моделирование, на Землю попадает примерно 22,6 % выброшенного с Луны материала. Он собирается нашей планетой в течение 100 тыс. лет. Причём половина этого вещества оказывается на Земле в первые 10 тыс. лет после ударного события.

При столкновении с Землёй выбросы с Луны движутся со скоростью 11,0–13,1 км/с и преимущественно попадают в район экватора (на полюса приходится на 24 % меньше лунных обломков). Падения лунных обломков почти симметрично распределены между утренними и вечерними часами, достигая пика около 6 часов утра и 6 часов вечера.

Это исследование позволяет лучше понять, каким образом Земля приобрела квазиспутники — камни размерами от 40 до 100 км, которые сопровождают нашу планету. Также работа помогает создать самую точную на сегодняшний день модель распределения вещества между Луной и Землёй. Для жителей Земли камни с Луны опасности не представляют, но для спутниковых группировок это далеко не призрачная угроза.

Через два-три года в рамках программы NASA Artemis может состояться возвращение человека на Луну. На этот раз будут использоваться более тяжёлые посадочные модули, чем в программе «Аполлон». Поэтому накопленный ранее опыт взаимодействия двигателей модулей и лунной поверхности необходимо адаптировать к новым условиям. Бесконтрольно разлетающийся под действием реактивных струй лунный реголит представляет опасность, и это следует учесть.

Источник изображения: NASA

Специалисты NASA будут тестировать поведение имитатора реголита под действием реактивных струй от экспериментального двигателя в вакуумной камере — в частности, в 18-метровой камере Исследовательского центра NASA им. Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния. До отправки в Вирджинию двигатель был собран и более 30 раз испытан в вакууме и дважды при атмосферном давлении в другом центре NASA — Центре космических полётов им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама.

Сам двигатель был спроектирован и изготовлен в Университете штата Юта (Utah State University). Его конструкция довольно интересна: это гибридный ракетный двигатель, работающий на комбинации твёрдого топлива и газообразного кислорода. Во многом он изготовлен с применением 3D-печати. Конструкция была создана специально для проведения испытаний по воздействию реактивной струи на имитатор лунной поверхности.

«Запуск гибридного ракетного двигателя с целью воздействия на имитатор лунного реголита в вакуумной камере не осуществлялся на протяжении десятилетий», — поясняют специалисты NASA. Похоже, в последний раз это происходило в ходе разработки программы «Аполлон».

«NASA сможет использовать данные, полученные в ходе испытаний, и масштабировать их в соответствии с условиями полёта, чтобы лучше понять физику процесса, уточнить наши модели и в конечном итоге сделать посадку на Луну более безопасной для астронавтов миссии Artemis», — добавляют в агентстве.

Лунный реголит под действием реактивных струй посадочного модуля может проседать, разлетаться и, в конечном итоге, образовывать неровности на поверхности Луны. Это приведёт к нестабильной работе двигателей посадочного модуля и увеличит вероятность аварии. Также разлетающийся реголит может повредить сам модуль, полезную нагрузку или элементы инфраструктуры на Луне. Все эти риски необходимо предусмотреть и быть к ним готовыми, чем NASA и займётся в ближайшие месяцы.

Представители космической отрасли Китая объявили, что передали свежие образцы лунного грунта двум университетам в США и учёным из ряда других стран. При этом запрос китайских исследователей в NASA о получении образцов, доставленных на Землю миссиями «Аполлон», остался без ответа. Китай подчёркивает, что открыт для международного сотрудничества в космосе и подтверждает это конкретными действиями.

Извлечение лунного грунта из возвращаемого модуля «Чанъэ-6». Источник изображения: Xinhua

Право на изучение доставленных китайцами образцов с Луны получили учёные из Университета Брауна (Brown University) в Род-Айленде и Университета Стоуни-Брук (Stony Brook University) в Нью-Йорке.

Также доступ к образцам получили исследователи из пяти других стран: Кёльнского университета (University of Cologne) в Германии, Университета Осаки (Osaka University) в Японии, Открытого университета (Open University) в Великобритании, Парижского института физики планет (Paris Institute of Planetary Physics) во Франции, а также Пакистанского национального космического агентства PNSA и пакистанской Комиссии по исследованию космоса и верхней атмосферы (Space and Upper Atmosphere Research Commission).

Во всех случаях речь идёт об образцах, собранных миссией «Чанъэ-5» на видимой стороне Луны. Эти образцы были доставлены на Землю в 2020 году. Они собраны из районов, где ранее не высаживались ни советские, ни американские спускаемые аппараты, что делает их особенно ценными для науки. Исследование образцов китайскими учёными позволило сделать открытие о чрезвычайно длительной вулканической активности Луны, которая продолжалась примерно на миллиард лет дольше, чем считалось ранее.

Чтобы получить доступ к китайским образцам, американским учёным пришлось запрашивать разрешение Конгресса США — это необходимо, если исследование финансируется из государственных источников. Ранее возник конфликт между Китаем и США по поводу доступа к образцам с обратной стороны Луны, доставленным на Землю миссией «Чанъэ-6». Китай пока не спешит делиться ими с американскими коллегами, и спор о доступе к ним дошёл до публичной перепалки в прессе представителей МИД Китая и топ-менеджеров NASA.

Китай завершил развёртывание спутниковой сети навигации и связи в пространстве от Земли до дальней орбиты вокруг Луны. Это означает, что внутри огромного пространства вокруг Земли и Луны может быть обеспечено безопасное и точное перемещение космических аппаратов, а также станет доступной навигация по поверхности Луны. Подобная возможность открывает путь для первых практических шагов в сторону колонизации Луны и Марса, что трудно переоценить.

Ракета «Чанчжэн-2C» перед стартом. Источник изображения: Xinhua

Cislunar — пространство между Землёй и Луной, включая их орбиты, — в ближайшие десятилетия должно стать самым оживлённым местом Солнечной системы. Для гражданских и военных операций в этом пространстве создаются как новые ракетные двигатели, которые должны позволять быстро менять орбиты и обеспечивать длительное движение с ускорением без оглядки на ограниченные запасы топлива, так и собственная система связи и навигации. И если с двигателями всё непросто, то навигация и связь уже фактически работают, пусть и в ограниченном режиме.

Китайская спутниковая сеть «сислунной» навигации и связи опирается на три спутника: DRO-L, DRO-B и DRO-A. Аббревиатура DRO означает «дальняя ретроградная орбита» вокруг Луны, по которой спутники могут двигаться с экономией топлива. От Земли спутники DRO-B и DRO-A удаляются на 310–450 тыс. км. Спутник DRO-L выведен на околоземную полярную орбиту высотой 500 км. Все три спутника создают треугольник, с опорой на сигналы которого (и атомные часы на каждом аппарате) можно осуществлять навигацию в огромном пространстве.

Следует отметить, что запуск в космос спутников DRO-B и DRO-A сопровождался аварией. Из строя вышла разгонная ступень ракеты «Чанчжэн-2C», которая не смогла доставить аппараты на заданную траекторию. Более того, после отделения оба спутника начали неконтролируемо вращаться с частотой 1,8 об/с. Центробежная сила едва не уничтожила солнечные панели, изогнув их под немыслимыми углами.

К чести китайских специалистов, им в течение первых суток удалось стабилизировать полёт спутников. На свои целевые орбиты оба аппарата добирались с помощью двигателей коррекции орбиты. Для экономии топлива каждый запуск двигателей рассчитывался с учётом гравитационного импульса от Луны. Запущенные в марте 2024 года спутники пять месяцев добирались до места назначения и сделали это к концу августа.

На днях китайские СМИ сообщили, что система связи и навигации в окололунном пространстве начала свою работу. Теперь для точной навигации спутникам достаточно двух часов обмена сигналами, тогда как раньше на это уходило двое суток с привлечением земных наблюдателей.

«Раньше мы говорили о том, что хотим достичь звёзд, — поясняют создатели сети. — Сейчас мы фактически строим порт в дальний космос. Эта сеть из трёх спутников действует как "маяк" в окололунном пространстве, который может служить ориентиром для будущих лунных баз и даже служить каналом передачи данных для марсианских миссий».

Проект окололунной станции Gateway как перевалочного пункта на пути к Луне приобрёл финальные черты в предыдущий срок президентства Дональда Трампа (Donald Trump). По иронии судьбы, во время нового срока Трампа его ставленники готовы похоронить программу в утверждённом ранее виде. Это может произойти даже несмотря на колоссальные затраты в прошлом и готовые для продолжения работы базовые узлы станции. Концепция ещё не изменилась, но близка к этому.

Источник изображений: NASA

В нынешнем виде концепция Gateway была утверждена в 2019 году. Но сама идея возникла на десять лет раньше. Тогда, во время президентства Обамы, NASA изучало вопрос захвата небольшого астероида, который можно было бы перевести на орбиту вокруг Луны в качестве основы для окололунной станции. Этот подход был отклонён, и в ход пошла программа по созданию у Луны чего-то отдалённо похожего на МКС. Станция Gateway должна быть в шесть раз меньше Международной космической станции и стать первым опытом эксплуатации удалённой от Земли космической среды обитания.

Предполагается, что жилой модуль Gateway в перспективе сможет обеспечить более-менее удобную среду для обитания астронавтов перед спуском на лунную поверхность или перед возвращением на Землю. На первых порах модуль сможет поддерживать спартанские условия жизни экипажа в течение 40 суток, а после изготовления в Японии более крупного модуля — в районе 90 суток с повышенным уровнем комфорта. В любом случае это будет лучше, чем ютиться в отсеке корабля «Орион» во время возвращения на Землю или в таком же небольшом отсеке спускаемого на поверхность лунного модуля.

Перечеркнуть эти планы может успешный запуск и эксплуатация кораблей Starship компании SpaceX, а также изготовление лунного модуля компанией Blue Origin. Ни первому, ни второму не понадобятся стыковки с окололунной станцией. Более того, они им противопоказаны, поскольку своей гигантской массой могут дестабилизировать орбиту Gateway. Согласно предварительному проекту, лунные посадочные модули SpaceX и Blue Origin будут сравнительно просторными и смогут нести на борту достаточно мощные системы жизнеобеспечения, чтобы прилуниться, затем взлететь и вернуться на Землю без промежуточной остановки — разве что для дозаправки.

Только что доставленный из Италии в Аризону каркас модуля HALO

Но пока Starship не летают, проект Gateway продолжает развиваться по первоначальному плану. На днях в США был доставлен из Италии каркас модуля HALO (Habitation and Logistics Outpost). В модуле будут жилой отсек и пространство для систем жизнеобеспечения, а также места для научного и другого оборудования. Также в модуле предусмотрен переходной узел для сопряжения с двигательной и энергетической установкой PPE (Power and Propulsion Element). Если каркас HALO создавался в Италии компанией Thales Alenia Space, то двигательно-силовая установка — зона ответственности компаний из США.

В основе модуля PPE лежат двигатели на эффекте Холла. Это плазменно-электрический ракетный двигатель — самый мощный в истории. Всего их будет три курсовых — каждый мощностью 12 кВт. Для маневрирования будут использованы четыре двигателя мощностью по 6 кВт каждый. Рабочее тело двигателей — ксенон. Производит двигатели компания Aerojet Rocketdyne. Первый из курсовых двигателей уже поставлен производителю модуля PPE — американской компании Maxar.

Модули HALO и PPE пока существуют лишь в виде каркасов. Им ещё предстоит «обрасти плотью» — оборудованием, системами и приборами. В NASA ожидают, что это произойдёт примерно через год или, по крайней мере, к тому времени всё необходимое для создания обоих модулей будет доставлено в места сборки. Это важный момент, поскольку HALO и PPE предстоит запускать вместе на одной ракете — SpaceX Falcon Heavy, а финальная масса полезной нагрузки всё ещё остаётся неизвестной. Без этого знания невозможно рассчитать траекторию запуска.

На весь комплекс мероприятий NASA уже истратило около $3,5 млрд. Для дальнейшей подготовки запуска станции Gateway понадобится почти в два раза большая сумма, которую действующая администрация президента Трампа может не предоставить агентству. В частности, предложенный Трампом на пост администратора NASA Джаред Айзекман (Jared Isaacman) отказался от участия в слушаниях Комитета Сената по торговле 9 апреля по вопросу станции Gateway, сочтя его неприоритетным.

Сторонники станции делают акцент на международном партнёрстве в проекте. Так, Европа, Япония и Объединённые Арабские Эмираты совместно создадут оборудование для Gateway примерно на 60 % стоимости программы. Для NASA всё самое интересное начнётся после ввода станции в строй — агентство обязано будет поддерживать эксплуатацию станции, которая будет очень дорогой. Новая лунная программа NASA «Артемида» (Artemis) также опирается на международное партнёрство и, как утверждают противники станции, обойдётся агентству дешевле.

Сборка двигательного модуля PPE компанией Maxar

Сборка, испытания и сертификация модулей HALO и PPE станут настоящим испытанием для компаний-производителей и для NASA. Как показала практика, очень многое может пойти не по плану, что увеличит сроки изготовления модулей и затянет запуск. Сегодня вывод в космос первых двух модулей запланирован на 2027 год. Это на пять лет позже срока, прописанного в планах шестилетней давности. В станцию Gateway вложено так много сил и средств, что отказаться от неё нелегко, но тянуть проект дальше также может оказаться дорогим и бесперспективным решением — без твёрдых гарантий и осязаемых перспектив.

Германия лидирует в Европе по выработке электроэнергии за счёт солнечного света. Теперь этот опыт может быть поднят буквально на космическую высоту. Немецкие учёные разработали техпроцесс производства перовскитных солнечных панелей из лунного реголита и предлагают изготавливать солнечные элементы непосредственно на спутнике. По их мнению, это будет дешевле и эффективнее для всех.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Исследование провели учёные факультета физики и астрономии Потсдамского университета (University of Potsdam Institute of Physics and Astronomy). Работа опубликована в журнале Device. Вместо дорогостоящей доставки на Луну готовых солнечных панелей 99 % их массы можно получить из местных ресурсов. Локальное производство обеспечит рекордный уровень удельной мощности элементов — свыше 22–50 Вт/г, что в 20–100 раз превышает показатели традиционных космических солнечных батарей.

Как отмечают исследователи, добиться таких высоких показателей удельной мощности можно без ущерба для надёжности, механической стабильности и радиационной защиты панелей. «Используя анортозит в качестве имитатора реголита с высокой стеклообразующей способностью, мы получаем прозрачные лунные стёкла, которые позволяют осаждать высококачественные перовскиты», — заявили учёные.

Исследовательская группа протестировала три конфигурации устройств на основе непрозрачных медных (Cu) электродов в различных сочетаниях с подложками, а также прозрачных ультратонких металлических и оксидно-цинковых (IZO) электродов.

«В конфигурациях с подложками эффективность достигала 9,4 % (при сверхтонком металлическом контакте) и 12,1 % (при IZO) с использованием лунного стекла в неоптимизированных условиях нанесения контактных слоёв. Эти показатели сопоставимы с эффективностью, достигаемой на обычных стеклянных подложках, — подчеркнули учёные. — Дальнейшая оптимизация прозрачных контактных слоёв для снижения последовательного сопротивления устройств может повысить эффективность до 17,5 %».

Работа показала, что лунное стекло обладает высокой устойчивостью к облучению высокоэнергетическими протонами. В сочетании с радиационной стойкостью перовскитов это позволит создавать надёжные и устойчивые к радиации устройства, что проложит путь к экологически безопасным решениям в области лунной энергетики.

Учёные считают, что перовскитные солнечные батареи, изготовленные на Луне по их технологии, могут достичь эффективности более 23 %. «Сочетая высокую радиационную устойчивость, максимальную мощность на единицу массы и простоту производства, наши перовскитные солнечные батареи на основе лунного реголита станут наиболее перспективным способом энергоснабжения будущих лунных поселений», — заключили исследователи.

На некоторых снимках прошлого века астронавты миссий «Аполлон» выглядели как шахтёры, вышедшие из забоя — так проявляла себя вездесущая лунная пыль. Она покрывала скафандры и оборудование, проникала в лёгкие людей, что не добавляло им здоровья, а технике — работоспособности. В марте 2025 года NASA впервые испытало на Луне защиту от пыли с помощью электромагнитного поля. Эксперимент проведён на модуле Blue Ghost компании Firefly Aerospace, и он признан успешным.

Покрытый лунной пылью командир миссии «Аполлон-17» Джин Сернан. Источник изображения: NASA

Лунная пыль особенно неприятна тем, что имеет острые грани, которые на Земле стираются под воздействием воды и гравитации. Вдобавок, в условиях отсутствия атмосферы пыль приобретает электростатический заряд и липнет буквально ко всему. Её невозможно просто стряхнуть или стереть — это требует определённых усилий. Поэтому для борьбы с лунной пылью необходимо что-то иное, например защита с использованием электромагнитного поля. Более того, поле должно быть переменным и обладать заданными свойствами, чтобы эффективно удалять прилипшую к поверхности пыль.

Такой экспериментальный электродинамический пылевой щит (EDS) был установлен на модуле Blue Ghost. На крошечные электроды, расположенные под защищаемой от пыли поверхностью, подавался высоковольтный переменный сигнал мощностью 1 кВт с определённой последовательностью сдвига фаз. Это переменное электрическое поле создавало так называемые диэлектрофоретические силы, которые представляют собой неоднородное электрическое поле, генерирующее бегущую волну. Таким образом, поле перемещало пыль по поверхности. Регулируя последовательность фаз, можно было направлять пыль в нужную сторону, словно управляя ею невидимой рукой.

Работа силового щита NASA

Предложенное решение не содержит движущихся частей, а значит, может работать непрерывно или периодически, удаляя пыль с оптики, солнечных панелей, скафандров, их визоров, радиаторов, иллюминаторов и других поверхностей без износа. Эксперимент доказал, что система функционирует и имеет хорошие перспективы.