На днях в престижном астрономическом журнале The Astrophysical Journal вышла статья, которая осветила буквально научный подвиг, совершённый умирающим на Луне посадочным модулем Nova-C «Одиссей» компании Intuitive Machines. Один из научных приборов модуля собрал достаточно данных для проверки работы на спутнике настоящего радиотелескопа, что стало первым в мире примером инопланетного астрономического наблюдения.

Наглядно о прилунении модуля «Одиссей». Источник изображений: Intuitive Machines

Героем статьи стал прибор NASA ROLSES-1 — низкочастотный радиоспектрограф, разработанный для изучения «плотности и высоты фотоэлектронной оболочки вблизи лунной поверхности». По сути, это радиотелескоп, который стал первым проведённым на Луне экспериментом по радиоастрономии. Прибор был оснащён четырьмя короткими антеннами, предназначенными для улавливания радиоволн определённых частот вблизи поверхности Луны. Его данные помогут оценить перспективы строительства на спутнике полноценного радиотелескопа для астрономических наблюдений.

На Земле радиоастрономия всё больше страдает от техногенных помех. Наибольшую угрозу для науки представляют спутники интернет-связи и системы прямого подключения к смартфонам. Телекоммуникационные системы на низкой околоземной орбите буквально могут уничтожить наземную радиоастрономию. Поэтому учёные рассматривают возможность развёртывания радиотелескопов на Луне, особенно на её обратной стороне, наиболее защищённой от помех. Эксперимент ROLSES-1 должен был собрать информацию о влиянии лунной поверхности на радиоволны в диапазонах главной линии водорода и космического фона. Аварийная посадка модуля в целом не помешала проведению эксперимента.

Непокорная антенна

Забавно, но одна из четырёх антенн комплекса ROLSES-1 развернулась ещё на подлёте к Луне. Это случайное событие помогло собрать данные о помехах со стороны земных радиоисточников. Прибор зафиксировал активные радиопомехи от земных радиостанций и сигналы спутников на околоземной орбите. В день, когда антенна начала собирать данные, на «радаре» оказался весь североамериканский континент. Таким образом, учёные смогли взглянуть на Землю глазами инопланетных наблюдателей, попытавшись оценить техносигнатуры цивилизации. Важно было провести эти измерения с учётом влияния ионосферы планеты на радиосигналы.

Прибор собирал данные несколько часов на подлёте к Луне и дважды включался на её поверхности, пока в аккумуляторах совершившего аварийную посадку модуля оставалась энергия. В общей сложности он проработал на Луне 20 минут, хотя изначально научная программа была рассчитана на восемь дней.

Ориентация Земли в моменты работы прибора

«Не всё потеряно, — сказал соавтор исследования и ведущий учёный проекта ROLSES-1 Джек Бёрнс (Jack Burns) на 224-м собрании Американского астрономического общества в июне 2024 года. — Мы получили хорошее [частотное] изображение Земли, снятое с уникальной точки обзора».

Собранные ROLSES-1 данные помогут усовершенствовать эксперименты ROLSES-2 (2027 год) и LuSEE-Night (2026 год). Последний будет отправлен на обратную сторону Луны. Все эти проекты заложат основу для строительства на спутнике полноценной радиоастрономической обсерватории к концу 2030-х — началу 2040-х годов. И хотя посадка «Одиссея» прошла через пень-колоду, (миссия «Афины» в этом году тоже оказалась неудачной), учёные смогли получить данные для следующего шага вперёд.

Спускаемый лунный модуль «Афина» (Athena) хьюстонской компании Intuitive Machines опрокинулся на бок во время прилунения 6 марта в небольшом кратере около южного полюса Луны. Такая ориентация не позволила солнечным панелям модуля вырабатывать достаточно энергии, и Intuitive Machines объявила о неудаче миссии «Афины». 7 марта лунный разведывательный орбитальный аппарат NASA обнаружил место прилунения и гибели «Афины» и сфотографировал его.

Источник изображения: Intuitive Machines

«Афину» постигла та же участь, что и первый лунный аппарат Intuitive Machines — «Одиссей». Он также опрокинулся, что привело к аналогичным последствиям — невозможности подзарядки батарей и скорому завершению миссии. Компания внесла в конструкцию модуля десятки важных улучшений, но их оказалось недостаточно для безаварийного спуска второго аппарата на Луну.

Источник изображения: NASA

Модуль «Афина» успел передать на Землю несколько снимков окружающего лунного пейзажа до того, как закончился заряд его батарей. Теперь эти изображения дополнились орбитальными снимками его «кратерной могилы», сделанными лунным разведывательным орбитальным аппаратом NASA (Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO). 7 марта LRO сфотографировал опрокинувшийся аппарат и место его посадки, расположенное примерно в 160 км от южного полюса Луны. Три дня спустя зонд сделал ещё один снимок, на котором модуль «Афина» детально запечатлён на затенённом дне кратера шириной около 20 метров.

Источник изображения: NASA

Инженеры Intuitive Machines понимали высокую степень риска при попытке прилунения в этом районе. «Этот регион южного полюса освещён Солнцем под острым углом и ограничен прямой связью с Землёй, — говорится в пресс-релизе компании. — Эту область избегали из-за её пересечённой местности, и Intuitive Machines считает, что идеи и достижения IM-2 откроют этот регион для дальнейшего исследования космоса».

Источник изображения: Intuitive Machines

Миссия «Афина», известная как IM-2, уже через сутки была признана завершённой. Луноход MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform) не смог выбраться из упавшего на бок спускаемого аппарата. О судьбе второго лунохода-кузнечика Grace ничего не сообщается. Не исключено, что он не пережил полёт или посадку.

Модуль «Афина» достиг поверхности Луны всего через четыре дня после того, как посадочный модуль Blue Ghost компании Firefly Aerospace совершил посадку в северном полушарии Луны. LRO, изучающий Луну с орбиты начиная с 2009 года, также сделал фотографии Blue Ghost. В настоящее время последний находится в исправном состоянии и продолжит работу до 16 марта, после чего ему предстоит пережить лунную ночь.

Компания Lunar Outpost сообщила, что отправленный на модуле «Афина» (Athena) небольшой луноход MAPP пережил полёт и спуск на поверхность Луны, но не смог выбраться из упавшего на бок спускаемого аппарата. Если бы не авария при посадке, луноход смог бы поколесить по окрестностям в зоне спуска и продемонстрировал бы все свои способности.

Источник изображения: Lunar Outpost

«Наши данные ясно показывают, что MAPP пережил попытку посадки и смог бы проехать по лунной поверхности и достичь целей нашей миссии, если бы ему представилась такая возможность», — заявили разработчики.

Миссия IM-2 компании Intuitive Machines оказалась частично успешной. Аппарат мягко коснулся поверхности спутника в районе южного полюса, но опрокинулся на бок, что сделало невозможным подзарядку аккумуляторов от солнечных батарей. Солнце в этой местности всегда низко над горизонтом и солнечные батареи требуют вертикальной ориентации. Опрокидывание модуля полностью увело батареи из зоны освещения.

Уже через сутки после спуска миссия IM-2 была признана завершённой. Луноход MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform) на борту модуля смог передать полезные данные до того, как из-за нехватки энергии миссия была завершена.

«Наш луноход MAPP Lunar Voyage 1 успешно долетел до Луны, собрал данные с поверхности Луны и в пути и доказал, что MAPP готов к работе», — говорится в заявлении американской компании по исследованию космоса Lunar Outpost. По словам компании, четырёхколёсный аппарат пережил посадку и был готов к передвижению по Луне, но положение посадочного модуля «Афина» после посадки помешало его развёртыванию.

«Посадка модуля Intuitive Machines на бок помешала развёртыванию MAPP, — говорится в заявлении Lunar Outpost. — Наши данные ясно показывают, что MAPP пережил попытку посадки и проехал бы по лунной поверхности и достиг бы целей нашей миссии, если бы ему дали такую возможность».

Луноход MAPP длиной 45 см нёс на себе ряд полезных грузов. Он должен был протестировать систему связи Nokia LTE/4G на Луне и собрать небольшое количество лунного реголита, который планировалось продать NASA за $1. Эта символическая сделка должна была создать юридический прецедент для использования космических ресурсов.

Ни одна из этих целей не могла быть достигнута из-за неоптимальной посадки, но данные, полученные во время полёта MAPP к Луне, на лунной орбите и на поверхности, подтвердили работоспособность ряда систем и компонентов, которые будут полезны для предстоящих миссий Lunar Outpost. В частности, в конце года должен состояться полёт третьего модуля компании Intuitive Machines на Луну. На его борту также будет луноход компании Lunar Outpost — Lunar Voyage 2. Позже будет запущено ещё два лунохода.

В компании Nokia также подтвердили провал при попытке совершить звонок на Луну с помощью установленного на MAPP LTE/4G-оборудования компании. Оборудование Nokia ввели в эксплуатацию, оно реагировало на команды из центра в Калифорнии в течение 25 минут. Нехватка энергии вынудила прекратить эти попытки.

О судьбе второго лунохода-кузнечика Grace ничего не сообщается. Он должен был запрыгивать на дно кратеров в вечную тень для поиска залежей водяного льда. Не исключено, что он не пережил полёт или посадку.

Компания Intuitive Machines сообщила, что попытка посадить 6 марта спускаемый аппарат «Афина» (Athena) на поверхность Луны завершилась его опрокидыванием. Модуль шёл по наклонной траектории и, возможно, коснулся поверхности спутника с высокой боковой скоростью. Заряд батарей к моменту посадки был на исходе, а падение исключило возможность подзарядки аккумуляторов от Солнца.

Источник изображения: Intuitive Machines

«Снимки, полученные с "Афины" с поверхности Луны, подтвердили, что аппарат лежит на боку», — говорится в недавно опубликованном сообщении компании. На обнародованных снимках отчётливо видно, что модуль не стоит вертикально.

Неудачная посадка означает, что «Афина» не может эффективно подзарядиться от своих солнечных батарей. «Учитывая направление Солнца, ориентацию солнечных панелей и экстремально низкие температуры в кратере, Intuitive Machines не ожидает, что Athena подзарядится», — сказано в сообщении.

«Миссия завершена, и команды продолжают оценивать данные, собранные в ходе её выполнения», — добавили в Intuitive Machines. Компания также отметила, что модуль спустился в районе южного полюса Луны, который отличается пересечённым рельефом, а также «острыми углами наклона Солнца и ограниченной прямой связью с Землёй». По предварительным оценкам, аппарат опустился в 250 метрах от намеченного места посадки внутри кратера.

«Афину» постигла та же участь, что и первый лунный аппарат Intuitive Machines — «Одиссей». Первый модуль также опрокинулся, что привело к аналогичным последствиям — невозможности подзарядки батарей и скорому завершению миссии. Компания внесла в конструкцию модуля десятки важных улучшений, но их оказалось недостаточно для безаварийного спуска второго аппарата на Луну.

Миссия IM-2 стоимостью $62,5 млн стартовала 26 февраля на ракете SpaceX Falcon 9 из Космического центра Кеннеди во Флориде. Спустя 4,5 суток полёта посадочный модуль «Афина» (Athena) вышел на окололунную орбиту. Посадка на поверхность спутника была запланирована на 6 марта в 20:32 по московскому времени. Однако в 20:35 появилась информация о прекращении работы двигателя модуля, но официального подтверждения мягкой посадки не последовало.

Источник изображений: Intuitive Machines

После эффектного, почти кинематографического спуска модуля Blue Ghost от Firefly Aerospace, посадка «Афины» от Intuitive Machines вызвала вопросы. Прямых видеозаписей спуска не было, что отчасти объясняется уходом аппарата в зону радиомолчания. Однако даже после восстановления связи на экранах продолжали демонстрировать примитивную симуляцию, а у сотрудников Центра управления полётами, судя по всему, были ограниченные возможности для оценки происходящего в режиме реального времени.

Посадочный модуль двигался по сложной траектории: на высокой скорости он шёл практически параллельно поверхности Луны, затем начал торможение и перешёл в вертикальное положение. На финальном этапе скорость должна была снизиться до 1 м/с. Последние 9 метров спуска аппарат проходил без ориентации по внешним камерам, полагаясь только на бортовые приборы.

В 20:35 поступило подтверждение, что двигатели отключились, но сигнал о касании поверхности так и не был получен. Разобраться сразу, была ли посадка мягкой, не удалось, и прямую трансляцию прервали до выяснения обстоятельств. Компания пообещала раскрыть детали на пресс-конференции, однако на момент публикации этой новости её время объявлено не было.

Год назад первый посадочный модуль Intuitive Machines «Одиссей» достиг поверхности Луны, но опрокинулся при посадке. Пока неизвестно, в каком положении оказался «Афина». Остаётся надеяться, что приземление на бок — это всё-таки баг, а не фича посадочных модулей компании.

Компания Intuitive Machines в сети X сообщила, что посадочный модуль «Афина» (Athena) в рамках миссии IM-2 совершила манёвр закрепления на орбите Луны. Для Intuitive Machines это вторая миссия после частично успешной прошлогодней эпопеи с посадочным модулем «Одиссей». Первая попытка закончилась опрокидыванием модуля на бок. Вторая должна учесть его ошибки и мягко спуститься в районе южного полюса спутника.

Снимок Земли с борта модуля «Афина». Источник изображения: Intuitive Machines

Посадочный модуль Athena был отправлен в космос 27 февраля 2025 года на ракете SpaceX Falcon 9. Вместе с ним полетели лунный орбитальный аппарат NASA Lunar Trailblazer и зонд для разведки астероида Odin компании AstroForge. Отметим, на борту NASA Lunar Trailblazer произошли неполадки с питанием и его восстановление под вопросом. Вчера он пролетел в 457 км над поверхностью Луны. Если связь с ним не восстановится в полном объёме, то зонд будет летать по сильно вытянутой орбите вокруг спутника.

Зонд Odin вообще не вышел на связь после запуска и, по всей видимости, считается окончательно потерянным. Он будет летать вокруг Солнца мёртвым грузом.

Зато зонд «Афина» 1 и 2 марта выполнил три манёвра коррекции траектории на пути к Луне и 3 марта включил основной двигатель на 492 секунды. Ожидается, что модуль совершит 39 витков вокруг спутника, ожидая окна наилучшего освещения места посадки вблизи южного полюса Луны. Это должно произойти уже 6 марта. Тогда модуль совершит посадку на поверхность.

«Афина» несёт на борту два небольших лунохода — «кузнечик» Grace компании Intuitive Machines и колёсную базу сотовой связи MAPP компании Lunar Outpost. «Кузнечик» будет запрыгивать на дно кратеров в поисках водяного льда, а MAPP обеспечит связь с посадочным модулем. Также на борту модуля находится 10 приборов NASA, включая бур и анализатор грунта.

С трудом, но посадка лунного модуля Nova-C по прозвищу «Одиссей» на поверхность Луны стала первой для США за последние более чем 50 лет. Этот подвиг совершила частная компания Intuitive Machines и обещает сделать это ещё дважды и даже трижды, поскольку на днях подписала с NASA новый контракт. За сумму $116,9 млн компания доставит в 2027 году шесть научных приборов агентства в район южного полюса спутника.

Как задумывалось. Источник изображений: Intuitive Machines

Историческая миссия IM-1 завершилась 29 февраля 2024 года. Она стала одним из успехов программы NASA по привлечению к космическим программам частного бизнеса и негосударственного инженерного персонала. Агентство стремится переложить бремя финансовой нагрузки с бюджета на предпринимателей, без чего широкое освоение космического пространства будет немыслимым.

Не всё идёт гладко. Модуль Nova-C компании опрокинулся на бок после касания лунной поверхности. И всё же он доставил полезную нагрузку, включая приборы NASA, на поверхность Луны. Тем самым основная цель миссии IM-1 была выполнена. Модуль опустился на 80,13 ° южной широты. До области южного полюса спутника, по метрике NASA, оставалось всего 0,13 °. Почти в яблочко. Агентство оплатило компании ещё две миссии по доставке нагрузки в район южного полюса: одна из них состоится до конца текущего года, а вторая уже в 2025 году. Теперь мы можем законно ожидать ещё одну миссию — IM-4 — в 2027 году.

Как получилось

В NASA пояснили, что в ходе выполнения миссии IM-4 компания доставит в район южного полюса спутника шесть научных приборов общей массой 79 кг. Все они, так или иначе, будут ориентированы на поиск следов летучих веществ вблизи поверхности Луны, а также на глубине до одного метра. Прежде всего — это будет вода, но также любые другие газообразные вещества. Южный полюс Луны — это перспективное место для организации баз долговременного присутствия человека. Но они станут реальностью только в том случае, если на спутнике будут обнаружены достаточные запасы воды — это источник кислорода для дыхания и топлива, а также собственно воды для обеспечения жизнедеятельности людей, растений и живых организмов.

Кстати, одной из полезных нагрузок миссии IM-4 станет прибор Lunar Explorer с колониями живых дрожжей. Это будет программа NASA, которая изучит влияние на дрожжи микрогравитации и излучения. Европейское космическое агентство отправит на частнике на Луну целую буровую мини-установку. Она будет бурить грунт на глубину до 1 м в поисках замороженных летучих веществ (воды, льда, газов). Анализ образцов будет производиться на месте в мини-лаборатории.

Как будет

Ещё одним прибором станет уголковый отражатель для детектирования посадочного модуля с орбиты. Более утилитарным обещает стать прибор по обнаружению загрязнения места посадки выхлопами двигателя модуля: чисто не там где убирают, а где не сорят. В NASA собрались выяснить, насколько присутствие земного оборудования на Луне может загрязнять образцы с её поверхности.

Магнитные поля и траектории заряженных частиц у поверхности Луны будет отслеживать магнитометр NASA Fluxgate. Более интересным представляет прибор Lunar Compact — это датчик для изучения поверхности Луны в широком спектре инфракрасного излучения. Датчик не только поможет составить точнейшую карту распределения температур по поверхности спутника, но также позволит определять полезные месторождения.

Компания Intuitive Machines сообщила на днях, что начала собирать группу компаний для доставки отменённого NASA лунохода VIPER на Луну. Луноход VIPER считается важным элементом программы возвращения людей на спутник — он будет искать водяной лёд в кратерах южного полюса Луны. Отмена его миссии станет ударом по программе, если частная инициатива не подхватит этот проект из слабеющих от сокращения бюджета рук NASA.

Художественное представление лунохода VIPER. Источник изображения: NASA

Луноход NASA VIPER для поиска летучих веществ на Луне полностью создан и сейчас проходит экологические испытания. На его постройку агентство потратило $450 млн. Для окончательной готовности лунохода к отправке в космос необходимо ещё $84 млн, не считая затрат на запуск. Тем не менее, бюджет NASA на 2025 год был существенно урезан, что вынудило агентство свернуть ряд программ, включая миссию VIPER.

Решение «убить» готовый луноход всколыхнуло научное сообщество. В Конгресс США было направлено открытое письмо, подписанное более чем 4500 исследователями — астрономами, планетологами и другими специалистами. Учёные потребовали обеспечить финансирование проекта, который имеет важное значение для лунной программы NASA Artemis. Без обнаружения на Луне запасов воды и других ресурсов создание базы постоянного присутствия человека на спутнике будет под вопросом.

После отмены миссии, в NASA решили выставить луноход или его научные приборы на продажу. Компания Intuitive Machines, заслугой которой можно считать первую за более чем 50 лет посадку американского модуля на Луне (он опрокинулся, но всё же сел), готова подставить агентству плечо для выполнения этой миссии. Беда в том, что VIPER — это чисто научный проект, который финансировался из бюджета. У самой компании нет денег на его завершение. Она пока несёт чистые убытки. Помочь в отправке лунохода может собираемая Intuitive Machines коалиция компаний и появление клиентов на сопутствующую полезную нагрузку.

Доставить луноход массой 950 кг на Луну может посадочный модуль Intuitive Machines Nova-D. Он будет способен доставить на лунную поверхность 1,5 т груза. Клиенты на эти добавочные 550 кг нагрузки могут оплатить полную доставку, включая луноход NASA. Это реально, считают в Intuitive Machines. Если такое произойдёт, то на отправку VIPER можно рассчитывать после 2025 года. Компания Intuitive Machines ещё не имеет посадочного модуля Nova-D, и должна выполнить контракт с NASA по отправке двух лёгких модулей Nova-С — одного в конце текущего года, а второго в 2025 году.

NASA выбрало три компании — Intuitive Machines, Lunar Outpost и Venturi Astrolab — для разработки лунного транспортного средства (LTV) для астронавтов программы Artemis. Согласно планам, в следующие 13 лет на эти задачи может быть потрачено до $4,6 млрд. Это решение открывает новую главу в исследовании Луны, особенно её южного полюса, предположительно богатого замёрзшей водой.

Источник изображения: Lunar Outpost

Все три компании были отобраны из общего списка претендентов благодаря своему инновационному потенциалу и возьмут на себя разработку LTV, адаптированных для безопасной транспортировки двух астронавтов в космических скафандрах по сложному ландшафту южного полюса Луны. Кроме того, NASA должно будет иметь возможность дистанционного управления, чтобы продолжать проводить исследования даже во время отсутствия астронавтов на спутнике Земли.

Следующим этапом для подрядчиков станет заказ на технико-экономическое обоснование, который будет представлять собой годичное специальное исследование по разработке системы, отвечающей требованиям NASA на этапе предварительного проектирования. Затем от компаний ожидается представление предложений для демонстрационной миссии, целью которой будет доставка LTV непосредственно на Луну и подтверждение их работоспособности и безопасности перед стартом миссии Artemis V.

Источник изображения: Intuitive Machines

«Мы будем использовать LTV для путешествий в места, куда иначе не смогли бы добраться пешком, что расширит наши возможности по исследованию и совершению новых научных открытий», — заявил Джейкоб Бличер (Jacob Bleacher), главный учёный по исследованиям в Управлении по разработке исследовательских систем в штаб-квартире NASA в Вашингтоне.

Источник изображения: Venturi Astrolab

Одна из компаний-подрядчиков, Intuitive Machines, недавно заслужила внимание мировой общественности, став первой частной аэрокосмической компанией, осуществившей посадку космического аппарата на Луну после более чем 50-летнего перерыва со стороны США, хотя аппарат и завалился на бок.

Источник изображения: Lunar Outpost

Задача программы Artemis — укрепить присутствие человечества на Луне как прелюдии к будущим миссиям на Марс. Новый шаг в освоении Луны был сделан после того, как Майк Пенс (Mike Pence), занимавший тогда должность вице-президента США, поставил перед NASA цель высадить астронавтов на Луну к 2024 году. Впоследствии сроки реализации миссий Artemis II и III были пересмотрены и перенесены на сентябрь 2025 и сентябрь 2026 годов соответственно.