Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) успешно запустило ракету H-IIA, на борту которой в космос отправились лунный аппарат SLIM и рентгеновский телескоп XRISM. Ракета стартовала с площадки Космического центра Танэгасима 7 сентября в 8:42 по местному времени (2:42 мск). Это произошло на 10 дней позже, чем планировалось, из-за неблагоприятных погодных условий.

Ракета H-IIA. Источник изображения: mhi.com

Оба космических аппарата вышли на расчётные орбиты по графику менее чем через час после старта. Если всё пойдёт по плану, через несколько месяцев SLIM (Smart Lander for Investigating Moon — «Умный посадочный модуль для исследования Луны») произведёт первую в истории Японии мягкую посадку на Луну — это будет высокоточная или «точечная» посадка. Миссия призвана подтвердить жизнеспособность технологии посадки с ограниченными ресурсами, которая проложит дорогу для будущих исследовательских проектов во всей Солнечной системе.

SLIM — небольшой космический корабль габаритами 2,4 × 2,7 × 1,7 м. При взлёте его масса была 700 кг, но 70 % из них пришлись на топливо. Аппарат пройдёт долгий, но экономичный путь до Луны и выйдет на лунную орбиту через три или четыре месяца. Ещё около месяца он будет наблюдать за лунной поверхностью, после чего попытается произвести посадку в 300-метровом кратере Шиоли на 13 градусах южной широты на видимой стороне Луны.

Лунный модуль SLIM. Источник изображения: jaxa.jp

Предполагается, что технология точечной посадки поможет прилунить аппарат в радиусе 100 м от целевой точки. «Человек совершит качественный сдвиг по направлению к возможности совершать посадку там, где мы хотим, а не там, где легко сесть, как это было раньше», — рассказали в JAXA. На борту SLIM находятся два мини-зонда, которые окажутся на поверхности Луны после посадки. Они помогут проследить за состоянием посадочного модуля, сделать снимки места посадки и обеспечить связь с Землёй.

Предыдущие две японские лунные миссии завершились неудачами: кубсат OMOTENASHI не смог добраться до поверхности Луны, а посадочный модуль HAKUTO-R разбился. Успеха с посадками на Луну за всю историю человечества добились СССР, США, Китай и не так давно Индия, поэтому в случае успеха миссия SLIM станет исторической не только для Японии.

Телескоп XRISM. Источник изображения: jaxa.jp

Но всё же основной полезной нагрузкой ракеты является не SLIM, а рентгеновский космический телескоп XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission — «Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии»), построенный в рамках совместного проекта JAXA с американским NASA и европейским ЕКА.

Низкоорбитальная обсерватория поможет изучать Вселенную в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне. Аппарат поможет в исследовании крупнейших структур во Вселенной, в определении механизмов распределения материи и формирования галактик со сверхмассивными чёрными дырами в центрах. Это позволит лучше понять механизмы формирования и эволюции Вселенной, пояснили в ЕКА. XRISM будет работать совместно с другими рентгеновскими телескопами: американскими «Чандра» (Chandra) и NuSTAR, а также европейским XMM-Newton.

С лёгкой руки Ньютона земная наука ввела в практику спектральный анализ источников видимого света. К примеру, гелий сначала обнаружили в спектре Солнца и только 13 лет спустя нашли на Земле. Специалисты NASA и JAXA шагнули ещё дальше — рентгеновский телескоп XRISM, который запустят 26 августа, будет изучать невидимые или рентгеновские спектры. Это даст информацию о самых энергичных событиях и объектах во Вселенной, включая взрывы сверхновых и чёрные дыры.

Рентгеновская обсерватория XRISM в представлении художника. Источник изображения: NASA, JAXA

Собирать спектры — измерять температуру (или энергию) рентгеновских лучей — будет разработанный в NASA датчик Resolve разрешением 6 x 6 пикселей. Это настолько чувствительный инструмент, что его необходимо будет охладить до температуры всего на доли градуса выше абсолютного нуля.

«Спектры, собранные XRISM, будут самыми подробными из всех, которые мы когда-либо видели для некоторых явлений, которые мы будем наблюдать, — сказал Брайан Уильямс (Brian Williams), научный сотрудник проекта XRISM NASA в Центре космических полетов им. Годдарда. — Миссия позволит нам получить представление о некоторых наиболее сложных для изучения местах, таких как внутренние структуры нейтронных звезд и джеты [релятивистские струи] частиц, движущихся со скоростью, близкой к световой, которые испускают чёрные дыры в активных галактиках».

Датчик Resolve способен проводить спектроскопию рентгеновского излучения с энергией от 400 до 12 000 эВ (электрон-вольт), измеряя энергию отдельных рентгеновских лучей для формирования спектра. Для сравнения, энергия видимого света составляет около 2–3 эВ. Разложение рентгеновского излучения на спектральные составляющие даст информацию о химическом и физическом составе и свойствах изучаемых объектов и явлений. Мы не можем заглянуть внутрь нейтронной звезды или чёрной дыры, но по данным спектрального анализа сможем оценить, из каких элементов состоят ядра таких звёзд, и каковы физические параметры той или иной чёрной дыры.

Датчик Resolve

Вторым прибором у космической обсерватории XRISM стала камера Xtend. Её особенность — чрезвычайно большое поле обзора для рентгеновского диапазона. Оно примерно на 60 % больше среднего видимого размера полной Луны. Искать источники рентгеновского излучения на небе занятие непростое. Камера Xtend с расширенным полем обзора облегчит такие задачи.

Запуск обсерватории XRISM намечен на 26 августа. Пуск состоится на японской ракете-носителе H-IIA с комплекса в Космическом центре Танэгасима.

Как сообщило японское Министерство образования, науки и технологий, в ходе сегодняшних тестов на территории страны ракетного двигателя произошёл взрыв. По данным министерства, пострадавшие отсутствуют. Впрочем, ущерб в очередной раз нанесён японским космическим амбициям.

Источник изображения: Minoru Otsuka/The Asai Shimbun

Известно, что двигатель предназначался для ракеты Epsilon-S. Испытания проходили на принадлежащей Японскому агентству аэрокосмических исследований (JAXA) площадке. По официальным данным, взрыв произошёл приблизительно через минуту после начала тестирования двигателя второй ступени. Судя по короткому видео с местного телеканала, пламя сначала вырывалось с одной из сторон здания, в котором проходили испытания, а следом уже объяло всю постройку с последующим взрывом.

Хотя Япония уже успешно реализовала важные космические проекты, в ракетостроении в последнее время её преследуют неудачи. Новая ракета H-3 средней грузоподъёмности получила приказ на самоуничтожение в ходе дебютного полёта в марте, когда двигатель второй ступени не сработал так, как планировалось. В прошлом октябре неудача постигла японских ракетостроителей при запуске твердотопливной ракеты Epsilon-6. Наконец, стартап ispace не смог организовать успешную посадку модуля Hakuto-R в апреле — это была первая попытка мягкой посадки модуля на Луне под управлением частной компании.

Впрочем, череда неудач, похоже, постигла всю мировую аэрокосмическую отрасль. Не так давно пришлось отдать приказ на самоликвидацию суперкораблю Starship компании SpaceX, а буквально на днях взорвался ракетный двигатель BE-4 компании Blue Origin.

Новейшая ракета японского аэрокосмического агентства, стартовавшая с территории космического центра Танегасима в понедельник, отказала в первом же полёте. Через 5 минут 27 секунд после старта была отдана команда на отделение первой ступени и запуск второй, но зажигания в ответ на команду не последовало.

Источник изображения: JAXA

Известно, что руководство полётом вскоре после отказа отдало другую команду — на самоуничтожение, поскольку выполнить миссию, по данным агентства Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), не представлялось возможным. Это не первая попытка запуска H3 — в середине февраля запуск не состоялся из-за сбоя в электрической системе, отвечающей за энергообеспечение двигателей. Ракета несла ультрасовременный спутник наблюдения Advanced Land Observing Satellite-3 (ALOS-3), также известный, как DAICHI-3 — он предназначался для вывода на солнечно-синхронную орбиту и съёмки с разрешающей способностью до 0,8 м.

Ракета потенциально способна нести груз в 4 и более тонны на высоту в 500 км на солнечно-синхронную орбиту и 6,5 тонны и более — на геостационарную переходную орбиту. Она целое десятилетие разрабатывалась JAXA совместно с Mitsubishi Heavy Industries, многочисленные технические проблемы уже приводили к задержкам первого запуска.

Версия, вышедшая из строя в понедельник (H3-22), несла два боковых твёрдотопливных ускорителя, но их число можно будет увеличивать до четырёх для увеличения грузоподъёмности. Кроме того, применялись только два двигателя LE-9, хотя один из вариантов ракеты допускает использование трёх. Новая модель призвана заменить нынешнюю «рабочую лошадку» — ракету H-IIA, последний полёт которой должен состояться в 2024 году.

Новая модель должна стать более «гибкой», надёжной и дешёвой, чем её предшественница. Впрочем, у неё уже есть сильный конкурент на международном рынке — многоразовая Falcon 9 компании SpaceX. Тем не менее, по мнению отраслевых экспертов, прекращение сотрудничества России с некоторыми странами в аэрокосмической сфере и отсутствие эффективных конкурентов в Европе открывает для JAXA большие возможности на рынке коммерческих пусков. Известно, что в мае 2022 года Япония уже приняла решение активнее развивать аэрокосмическую программу.

Проекту H3 потребуется поддержка японского правительства — в первую очередь заказы на запуски, в том числе аппаратов для оборонного ведомства. В Японии считают, что H3 внесёт серьёзный вклад в обеспечение национальной безопасности, а в будущем ракета может сыграть важную роль при реализации проектов пилотируемых полётов.