Прошло более полувека с тех пор, как NASA высадило астронавтов на Луну и благополучно вернуло их всех домой. Разве посадка на лунную поверхность сегодня не должна быть если не совсем тривиальной, то, по крайней мере, простой? Разве ракетостроение середины XX века не стало базовым знанием XXI?
Почему посадка на Луну сегодня сложнее, чем в прошлом
Несмотря на то, что люди уже делали это, добраться до поверхности Луны остается далеко не простым делом!
Unsplash
Неужели люди ничему не научились за 70 лет?
История и современность
В последнее время многие космические агентства часто терпят неудачи с запусками ракет на Луну. В то время как Китай и Индия разместили на Луне роботизированные посадочные модули, российский аппарат «Луна-25» совершил аварийную посадку в прошлом году, почти через 60 лет после того, как советский «Луна-9» совершил первое мягкое приземление. А вот посадочные аппараты, созданные частными компаниями, имеют 100% показатель отказов на Луне: израильский посадочный модуль Beresheet потерпел неудачу в 2019 году, в то время как японский модуль потерпел крушение в прошлом году.
По словам Яна Вернера, бывшего генерального директора Европейского космического агентства (ESA), одной из фундаментальных проблем является вес.
Кроме того, почти каждый космический аппарат является прототипом. За исключением редких случаев, таких как спутники связи Galileo, космические аппараты изготавливаются на заказ. Они не производятся серийно с использованием одних и тех же испытанных систем и конструкций. Помимо этого, как только они попадают в космос, она становятся предоставлены сами себе.
Сама Луна создает свои проблемы. Здесь есть гравитация — в одну шестую раза сильнее, чем на Земле, — но нет атмосферы. В отличие от Марса, где космические аппараты могут долететь до места назначения и затормозить с помощью парашютов, посадка на Луну полностью зависит от двигателей. Если у вас один двигатель, как это обычно бывает с зондами меньшего размера, он должен быть управляемым, потому что другого способа спуститься просто нет. Усложняет ситуацию и тот факт, двигатель должен иметь дроссельную заслонку, позволяющую регулировать тягу вверх и вниз.
И все же, учитывая первые посадки на Луну в 60-х годах, может быть трудно понять, почему Луна остается таким сложным местом назначения. Ведь раньше у инженеров получалось учитывать все эти факторы!
Учиться на истории
Записи о полетах на Луну дают ключ к разгадке: вскоре после программы «Аполлон» лунные аппараты попали в немилость. Когда китайский космический аппарат «Чанъэ-3» опустился на поверхность Луны в 2013 году, это была первая мягкая посадка на спутник со времен советской «Луны-24» в 1976 году.
«Десятилетиями люди не разрабатывали посадочные модули», — говорит Нико Деттманн, руководитель группы по исследованию Луны ESA. «Технология не настолько распространена, чтобы вы могли легко перенять ее у других».
Таким образом, тестирование имеет решающее значение. Но в то время как ракеты можно закрепить болтами и запустить в работу, возможности для космических аппаратов более ограничены. Тесты могут проверить, работают ли энергетика и двигательная установка, навигация, связь и приборы, а также встряхнуть космический аппарат, чтобы убедиться, что он выдерживает сильные вибрации при запуске, но нет способа имитировать посадку на Луну.