Исследование Луны: Миссии, Открытия и Будущие Планы

[Administrator]

NASA выбрало 13 кандидатов в места первой высадки астронавтов «Артемиды» на южном полюсе Луны

image.png

NASA представило 13 возможных мест для первой высадки американских астронавтов на Луне по программе «Артемида», которая намечена на 2025 год. Все они расположены вблизи южного полюса Луны, хорошо освещены и достаточно ровные, а окончательный выбор будет сделан после утверждения даты старта «Артемиды-3», сообщается на сайте агентства.

Программа «Артемида», запущенная NASA в 2019 году, предполагает возвращение людей на Луну, а также создание международной обитаемой окололунной станции Deep Space Gateway и постоянной базы на поверхности естественного спутника Земли для проведения обширных исследовательских работ, например по доставке образцов лунного льда на Землю. В рамках программы также ведется создание лунохода VIPER и программа CLPS по доставке различных исследовательских аппаратов к Луне при помощи частных компаний. В программе, кроме NASA и американских частных компаний участвует Европейское космическое агентство, а также ряд стран, таких как Канада, Япония, Великобритания, ОАЭ, Украина и Австралия. «Роскосмос» не принимает участия в «Артемиде», отказавшись в прошлом году от работ по проекту Deep Space Gateway.

В настоящий момент первая высадка астронавтов на Луну по программе «Артемида» предварительно намечена на 2025 год, спустя 53 года после полета «Аполлона-17». Ранее это ожидалось сделать в 2024 году, задержки связаны с проблемами по созданию новых лунных скафандров и посадочной лунной системы HLS (Human Landing System). Кроме того, точная дата старта первого пилотируемого полета «Артемида-3» зависят от успешности первых двух полетов космического корабля «Орион» (программы «Артемида-1,2»), который будет выводиться в космос новой сверхтяжелой ракетой-носителем SLS, намеченных на 2022 и 2024 года. Ожидается, что «Артемида-3» займет почти месяц, из которых 6,5 дней отведено на работу двух астронавтов на поверхности Луны.

19 августа 2022 года NASA на пресс-конференции объявило 13 кандидатов в посадочные площадки для «Артемиды-3», которые находятся в пределах шести градусов по широте от южного полюса Луны, где должны быть залежи водяного льда, пригодного к использованию. Все они находятся близко к постоянно затененным областям, где может быть лед, хорошо освещены, пригодны для установления связи с Землей, достаточно ровные и чаще всего расположены на возвышенностях. Размер каждой площадки составляет 15 на 15 километров, при этом зона высадки в них будет представлять собой круг радиусом сто метров. Окончательный выбор будет сделан после утверждения даты запуска «Артемиды-3».

[Administrator]

Японский лунный аппарат Hakuto-R прислал первое фото из космоса — на нём запечатлён полумесяц Земли

Свои первые фотографии прислал спускаемый лунный аппарат Hakuto-R, который стартовал на ракете SpaceX Falcon 9 утром 11 декабря и сейчас направляется к спутнику нашей планеты. Об этом рассказали в компании ispace, которая управляет миссией.

image.webp

«Пока в Центре управления полётами (ЦУП) идут начальные настройки, мы получили первые снимки с нашей камеры, установленной на спускаемом модуле! Это изображение Земли примерно через 19 часов после отделения от ракеты-носителя», — сообщила ispace в Twitter. Объект в форме полумесяца — это на самом деле Земля.

Если всё пойдёт по плану, Hakuto-R окажется на Луне в апреле и станет первым в истории японским кораблём, который достигнет естественного спутника Земли. После этого на посадочном модуле будет развёрнут ровер Rashid, построенный комическим агентством Объединённых Арабских Эмиратов. Это испытательный полёт и первая миссия ispace, но пока Hakuto-R достигает поставленных целей. С аппаратом установлена связь, положение источника питания стабилизировано, сбоев не зафиксировано.

Вторую миссию на поверхность Луны ispace хочет отправить в 2024 году, третья будет годом позже — уже в рамках миссии NASA Commercial Lunar Payload Services. Помимо Hakuto-R, в минувшее воскресенье на ракете SpaceX стартовал орбитальный аппарат NASA Lunar Flashlight, который будет заниматься поисками водяного льда в кратерах Луны.

[Administrator]

Учёные обнаружили на Луне воду, созданную Солнцем

Новый анализ лунного грунта позволил учёным предположить, что содержащиеся в нём частицы воды могли попасть на спутник Земли с Солнца. Если быть точнее, то так называемая «солнечная вода» могла образоваться на Луне в результате взаимодействия солнечного ветра, а именно ионов водорода, с содержащимися в лунном грунте минеральными оксидами. В результате этого взаимодействия водород объединялся с вытесненным из оксидов кислородом, что и приводило к образованию частиц воды.

image.webp

К такому выводу пришли геохимики из Китайской академии наук Юйчен Сю (Yuchen Xu) и Хен-Ци Тянь (Heng-Ci Tian). В ходе исследования они изучили частицы лунного грунта, которые были доставлены на Землю в рамках миссии «Чанъэ-5». Учёные считают, что благодаря взаимодействию солнечного ветра с лунным грунтом вода в значительных количествах может находиться в районах средних и высоких широт спутника. Результаты исследования могут повлиять на восприятие происхождения и распределения воды на Луне.

Визуально Луна выглядит как сухой пылевой шар, но недавние исследования показали, что воды на спутнике нашей планеты больше, чем предполагал кто-либо. Конечно, речь не идёт о реках и озёрах, поскольку вода на Луне является частью реголита или же скрывается в виде ледяных отложений в кратерах, куда не попадает солнечный свет. Наличие воды на Луне заставляет учёных задуматься о её происхождении и объёмах запасов.

Относительно происхождения лунной воды может быть несколько вариантов. Прежде всего, она могла попасть на спутник Земли в результате столкновений с астероидами. При этом солнечный ветер является надёжным источником ионов водорода, которые также могли стать одной из составляющих лунной воды. Более ранние исследования, полученные в рамках американских миссий «Аполлон», показывали, что солнечный ветер мог стать источником одного из элементов лунной воды.

В ходе недавнего исследования китайские учёные работали с разными материалами, включая оливин, плагиоклаз и стекло. Все они, в отличие от собранных в рамках миссий «Аполлон», были добыты в средних широтах Луны, а также в одном из наиболее молодых кратеров. Рамановская спектроскопия и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия позволили изучить химический состав образцов грунта, включая внешнюю оболочку толщиной 100 нанометров, которая наиболее подвержена воздействию космической погоды. В результате было установлено, что в верхнем слое многих образцов высокое содержание водорода — от 1116 до 2516 частей на миллион, а также очень низкое содержание изотопов дейтерия и водорода.

Эти соотношения соответствуют соотношениям элементов в солнечном ветре. На основании этого учёные предполагают, что в ходе столкновения солнечного ветра с поверхностью Луны в верхнем слое грунта осаживается водород. Содержание воды, образованной благодаря солнечному ветру, в месте посадки аппарата «Чанъэ-5» должно составить около 46 частей на миллион, что согласуется с данными, полученными в ходе дистанционного зондирования.

Чтобы определить возможность сохранения водорода в лунных минералах исследователи подвергли некоторые образцы нагреванию. Они также провели моделирование процесса сохранения водорода в лунном грунте при разных температурах. Оказалось, что температура играет важную роль в имплантации, миграции и газовыделении водорода на Луне. Это означает, что значительное количество воды, образованной благодаря солнечному ветру, может находиться в средних и высоких широтах, где температура ниже. На основе полученных данных учёные сделали вывод, что полярные регионы Луны могут быть значительно богаче водой, что может оказаться полезным для реализации будущих миссий по исследованию Луны.

[wova]

Новый масс-спектрометр для миссии NASA Europa Clipper

Новый масс-спектрометр, разработанный и построенный Юго-Западным исследовательским институтом (SwRI), был доставлен для установки в космический аппарат NASA Europa Clipper.

Europa Clipper должен быть запущен в 2024 году, а его прибытие в систему Юпитера запланировано на 2030 год. Космический аппарат проведет детальное научное исследование луны Юпитера Европы.

Спойлер

Масс-спектрометр для исследования планет (MASPEX) станет одним из девяти научных приборов в составе полезной нагрузки миссии. MASPEX проанализирует газы вблизи Европы, чтобы узнать химический состав поверхности, атмосферы и предполагаемого подповерхностного океана. Прибор изучит, как излучение Юпитера изменяет поверхностные соединения Европы, и как ее ледяная поверхность и подповерхностный океан обмениваются материалом.

«Создание, тестирование и поставка этого космического масс-спектрометра следующего поколения потребовало огромных усилий команды», – сказал Стив Персин, руководитель проекта MASPEX и программный директор подразделения космических систем SwRI. – «SwRI имеет многолетний опыт проектирования и создания приборов для космических полетов».

SwRI разрабатывал приборы, которые находятся на космических аппаратах NASA New Horizons, Lunar Reconnaissance Orbiter, Juno, а также миссии ЕКА JUpiter ICy Moons Explorer, которая должна в 2023 году направиться к Юпитеру и его спутнику Ганимеду.

«Мы надеемся идентифицировать шлейфы и другие источники газа, выходящие из трещин на ледяной поверхности Европы, и пролететь через них», – сказал доктор Кристофер Глейн из SwRI, со-исследователь MASPEX и планетарный геохимик. – «Мы знаем, что микробы на Земле используют любую молекулу, которая может служить источником пищи. MASPEX собирается помочь Europa Clipper определить, есть ли что-нибудь съедобное для микробов, например органические молекулы, которые могут быть получены из гидротермальных источников на дне глубокого океана. Данные этой захватывающей миссии дадут нам гораздо более широкий взгляд на обитаемость Европы».

[Administrator]

Первая лунная миссия Южной Кореи прислала фото области Луны, где никогда не светит Солнце

Первая лунная миссия Южной Кореи опубликовала потрясающее первое изображение с камеры ShadowCam, предназначенной для наблюдения за постоянно затенёнными областями вблизи лунных полюсов. Камера, разработка которой профинансирована NASA, предназначена для выявления областей, где солнечный свет никогда не попадает на лунную поверхность, и уже продемонстрировала беспрецедентное качество снимков на южном полюсе Луны. Фото должны помочь будущим исследованиям.

ShadowCam работает на борту аппарата Danuri, также известного как Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), который был запущен ещё в августе 2022 года и прибыл на лунную орбиту в середине декабря. Корейский институт аэрокосмических исследований (KARI) уже опубликовал первые изображения с лунной орбиты, и теперь ShadowCam демонстрирует фотографии постоянно затенённой области в кратере Шеклтона с невозможным до сего момента уровнем детализации. Верхняя пятая часть изображения показывает основание отвесной стены кратера Шеклтона, а нижние части — дно кратера. Наверху виден след валуна диаметром примерно 16 футов (5 метров), который скатился по стене кратера.

«ShadowCam показывает внутреннюю часть кратера, полностью скрытую в тени, но не края, которые частично освещены. Это связано с высочайшей чувствительностью матрицы, которая засвечивается всякий раз, когда наводится на местность, прямо освещённую солнечным светом», — говорится в заявлении Марка Робинсона (Mark Robinson) из отдела исследования Земли и космоса государственного университета Аризоны.

Конструкция ShadowCam основана на камерах, которые применяются NASA на борту лунного разведывательного орбитального аппарата с 2009 года. При этом новая камера обеспечивает беспрецедентное качество фотографий постоянно затенённых областей лунной поверхности.

Луна, в отличие от Земли, имеет лишь небольшой наклон оси, а это означает, что некоторые области спутника Земли никогда не освещаются прямыми лучами Солнца. Высокая чувствительность ShadowCam означает, что она способна снимать при очень низкой освещённости в условиях слабых отражений от других объектов и обеспечивает при этом невиданное ранее качество снимков постоянно темных областей.

Камера будет использоваться для получения изображений постоянно затенённых областей Луны с разрешением 2 метра на пиксель. Это поможет провести картографирование лунной поверхности для использования в будущих исследованиях при поиске химических элементов или веществ с низкой температурой кипения — водорода, гелия или воды.

[Administrator]

Китайские учёные нашли источник миллиардов тонн воды на Луне

В понедельник в журнале Nature вышла статья китайских учёных, в которой раскрывается потенциальный источник огромных залежей воды на Луне. Данные получены после анализа ударного стекла в образцах лунной породы, собранной китайским ровером в миссии «Чанъэ-5». По самым скромным оценках, в ударном стекле на Луне может храниться до 297,6 млрд тонн воды. Но самое главное, это даёт повод надеяться на наличие воды на других скалистых планетах.

Вложение image.webp больше недоступно

Это не первый намёк на присутствие воды в ударном стекле — сплавленных остатков минералов, испарённых с поверхности Луны метеоритами. Присутствие воды в метеоритном стекле-импактите обнаружено ещё в образцах, привезённых на Землю в «Аполлонах». Образцы лунной породы также были изучены после успешного завершения миссии «Чанъэ-5» и в них тоже обнаружено заметное присутствие воды. Новая работа показала, что на каждый грамм ударного стекла приходится 0,002 грамма воды. В масштабах Луны это неимоверные запасы, которые обещают полностью обеспечить водой лунные базы вплоть до производства ракетного топлива, а не только для проживания человека.

Согласно современной теории, значительная часть воды на Луне образуется при небольшой помощи солнечных ветров, так как ионы водорода из этих ливней солнечных частиц соединяются с кислородом, который уже содержится в лунном грунте. Часть воды испаряется в космос, но аморфное стекло имеет способность абсорбировать воду внутрь и сохранять. Мало того, эти процессы происходят сравнительно быстро — «стеклянные бусины» способны накопить воду в течение нескольких лет.

«Такое короткое время диффузии указывает на то, что вода, полученная в результате солнечного ветра, может быть быстро накоплена и сохранена в стеклянных бусинах, образованных в результате [метеоритного] удара по лунной поверхности», — пишут исследователи.

Также учёные делают вывод, что вода таким образом может возникать на других безвоздушных телах Солнечной системы. Кроме того, она выбрасывается в космос, что делает воду распространённым явлением в космической среде. Это также становится лишним доводом о потенциальной распространённости биологической жизни во Вселенной, хотя это уже другая история.

[Administrator]

Луна получит собственную сеть связи и навигации
Она будет называться Parsec и обеспечит возможность бесперебойной связи между Землей и Луной.
Компания Lockheed Martin намерена построить и запустить в космос созвездие небольших лунных спутников. Оно обеспечит бесперебойную связь с Землёй и улучшит навигацию на Луне.

Проект носит название Parsec, и им занимается новая ориентированная на Луну коммерческая дочерняя компания Lockheed Martin – Crescent Space. Цель создания сети Parsec состоит в том, чтобы решить проблему обеспечения надёжной связи с будущей постоянной базой на Луне с помощью новой коммуникационной сети.

Lockheed Martin строит ряд малых спутников для сети Parsec, используя свою платформу SmallSat под названием Curio. Они будут работать на программном обеспечении SmartSat, а управлять ими будет программное обеспечение для планирования миссий COMPASS/Horizon.

Спутники будут выполнять функцию орбитальной ретрансляционной сети, обеспечивающей полное покрытие поверхности Луны и бесперебойное соединение с Землёй. Дополнительное преимущество сети состоит в том, что она будет одновременно выполнять функцию точной системы позиционирования на Луне. Поэтому с её помощью можно будет точно определить местонахождение каждого объекта на её поверхности.

Компания Lockheed Martin намерена запустить первые спутники Parsec и, соответственно, ввести сеть в эксплуатацию в 2025 году. После этого ею будет владеть и управлять Crescent Space. В будущем система Parsec может включать до 230 станций на лунной поверхности, способных общаться друг с другом, спутниками на лунной орбите и станциями на Земле.

[Administrator]

Японский стартап ispace сегодня попытается первым в мире посадить частный аппарат на Луну

Японский стартап ispace готовится к посадке своего космического корабля Hakuto-R Mission 1 (M1) на Луну рано утром в среду. Если всё пройдёт успешно, это станет первой в мире посадкой аппарата частной компании на Луну.

image.webp

Посадочный модуль M1 должен сесть на наш естественный спутник около 1:40 ночи по японскому времени (19:40 по московскому времени во вторник). В космическое пространство аппарат отправился с мыса Канаверал во Флориде, на ракете SpaceX в декабре.

Hakuto-R M1 высотой 2,3 метра начнёт часовую фазу посадки из своего текущего положения на орбите Луны примерно в 100 км над поверхностью, двигаясь со скоростью почти 6000 км/ч. Об этом в понедельник на брифинге для СМИ заявил главный технический директор Рё Уджие (Ryo Ujiie).

Достигнув места посадки на краю Моря Холода в северном полушарии Луны, M1 должен развернуть крошечный двухколёсный луноход, разработанный JAXA, японским производителем игрушек Tomy Co и корпорацией Sony Group, четырёхколёсный луноход Rashid из Объединённых Арабских Эмиратов, а также экспериментальную твердотельную батарею, изготовленную NGK Spark Plug Co, чтобы оценить, как они работают на Луне.

Во второй миссии, запланированной на 2024 год, M1 доставит собственный ровер ispace, а с 2025 года он будет работать с американской космической лабораторией Draper, чтобы доставить полезные грузы NASA на Луну с целью создания к 2040 году лунной колонии с постоянным персоналом.

[Administrator]

Для добычи воды из лунного грунта хватит обычной микроволновки, выяснили учёные

За последнее десятилетие найдено множество новых подтверждений присутствия воды на Луне — лёд перемешан с лунной пылью (реголитом) в объёмном отношении примерно 100-400 частей к 1 млн, а более высокие концентрации находятся на полюсах, где меньше солнечного света. Учёные Открытого университета (Великобритания) и Университета Центральной Флориды (США) пришли к выводу, что для добычи воды из реголита хватит простой микроволновой печи.

image.webp

Учёные изучили две версии искусственного реголита: первый был создан на основе образцов, взятых в лунном нагорье, а второй имитировал тёмный грунт лунных морей. Материал смешали с водой в массовых пропорциях от 3 % до 15 %, согласующихся с результатами предыдущих исследований. Затем эти образцы поместили в камеру, имитирующую давление и температуру на поверхности Луны и подвергли 25-минутному воздействию микроволн мощностью 250 Вт — это меньше, чем нужно для разогрева пищи в обычной кухонной печи.

В результате получилось извлечь более 50 % воды из искусственных «морских» образцов и более 67 % из образцов высокогорья. При нагревании в течение 35 минут удалось извлечь уже до 90 % воды. Что примечательно, при увеличении содержания воды в образцах результативность метода снизилась до 32 %. Учёные объяснили это тем, что в более насыщенных водой образцах расстояние между частицами пыли растёт, что ослабляет теплообмен и снижает эффективность извлечения воды.

Авторы исследования уверяют, что на Луне микроволновые устройства малой мощности позволят добывать воду из грунта с массовой концентрацией до 10 %.

[Administrator]

Израильский стартап WeSpace создаст беспилотник-прыгун для доставки грузов в труднодоступные районы Луны

Молодая израильская компания WeSpace Technologies намерена внедрить роботов-доставщиков в будущую лунную инфраструктуру. Беспилотники типа «хоппер» (прыгун) смогут доставлять грузы в труднодоступные регионы спутника Земли и даже пробираться под его поверхность.

Одним из руководителей основанного в 2019 году стартапа является бывший глава программы по созданию израильского лунного посадочного модуля Beresheet. К сожалению, четвероногое устройство разбилось о лунную поверхность в ходе попытки посадки в 2019 году, после чего и был основан WeSpace.

В молодой компании создают высокоэффективный автономный космический аппарат, который сможет буквально скакать по Луне, используя ракетные двигатели для перемещений от локации к локации. Разработчики считают, что разрабатываемые сейчас луноходы не соответствуют потребностям развивающейся лунной экономики. Подчёркивается, что беспилотник WeSpace может помочь даже при исследовании находящихся под поверхностью лавовых трубок и работать в постоянно затенённых регионах, где, как считается, имеется водяной лёд — в этих же зонах практически отсутствует связь.

Беспилотники Autonomously Flying Robotic System смогут выполнять разнообразные лунные миссии и получать ценную информацию о местных ресурсах вроде водяного льда, металлов и минералов. Кроме того, они смогут нести специальные научные и инженерные сенсоры, искать площадки для возможного строительства баз и получать другие сведения — там, где никто другой не справится.

Как известно, NASA планирует отправить людей на Луну в ходе третьей миссии программы Artemis, планируемой на 2025 год. Кроме того, агентство собирается построить постоянную лунную базу возле южного полюса спутника — в качестве плацдарма для освоения Марса в будущем. WeSpace претендует на то, чтобы сделать Израиль неотъемлемой частью программы Artemis, после консультации с NASA руководство стартапа пришло к выводу, что характеристики его летающего модуля оптимально соответствуют техническим требованиям американцев. В компании рассчитывают, что её беспилотник выполнит первую лунную миссию менее чем через три года,

Возможности т«хоппера» позволяют использовать его в миссиях Artemis, учёными NASA, а также бесчисленными научно-исследовательскими центрами и даже коммерческими компаниями, заинтересованными в освоении Луны.