VIPER (луноход)

VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) — американский луноход, разрабатываемый Исследовательским Центром Эймса в целях поиска полезных ископаемых и водяного льда в постоянно затененных областях в районе южного полюса Луны. Планируется к запуску в ноябре 2023 года ракетой-носителем Falcon Heavy разработки компании SpaceX.

Если проект будет успешно реализован, то США станут третьей страной, после СССР и Китая, которая смогла осуществить мягкую посадку лунохода на поверхность Луны и начать её исследование при помощи инструментов.

История миссии

В 2009 году зонд LCROSS зафиксировал присутствие воды в облаке, поднявшемся после падения в один из кратеров около южного полюса Луны разгонного блока «Центавр»[1].

Считается, что лед может располагаться в приповерхностном слое на дне кратеров, которые из-за своего расположения находятся в постоянной тени. Однако пока ни один аппарат не исследовал детально эти области с поверхности Луны, поэтому условия нахождения воды и ее точные количества остаются предметом споров.

Миссия VIPER основана на предыдущей концепции лунохода НАСА Resource Prospector, который был отменен в 2018 году[2][3].

  • 20 марта 2019 года заместитель директора научного подразделения НАСА Стив Кларк заявил о намерении Агентства о намерении создать и отправить первый американский луноход в 2023 году, что станет первым этапом в реализации программы возвращения США на Луну[4].
  • 25 октября 2019 года администратор НАСА Джим Брайденстайн на 70-м Астронавтическом конгрессе сообщил о намерении в декабре 2022 года доставить на южный полюс Луны планетоход VIPER для поиска водяного льда. VIPER должен быть разработан по программе НАСА Commercial Lunar Payload Services (CLPS) и доставлен на Луну коммерческой ракетой-носителем. Стоимость программы составит 250 млн долларов[5][6].
  • 11 июня 2020 года НАСА выбрало американскую компанию Astrobotic Technology для доставки в конце 2023 года в район южного полюса Луны лунохода VIPER. Стоимость контракта НАСА с Astrobotic составит 199,5 млн долларов[7][8].
  • 13 апреля 2021 года компания Astrobotic Technology подписало контракт со SpaceX на запуск в ноябре 2023 года на ракете-носителе Falcon Heavy посадчоного модуля Griffin с луноходом VIPER[9].
  • 27 октября 2021 года НАСА объявило, что завершило критический анализ конструкции лунохода и утвердило его компоновку[10].

Ожидаемые события
  • Конец 2022 года — сборка лунохода VIPER в Космическом центре им. Джонсона и разработка программного обеспечения и системы навигации в Центре Эймса.
  • Середина 2023 года — завершение создания лунохода.
  • Ноябрь 2023 года — запуск с помощью ракеты-носителя Falcon Heavy посадочного модуля Griffin, на борту которого будет находиться луноход VIPER.

Разработчики
  • НАСА — заказчик в рамках программы Commercial Lunar Payload Services (CLPS).
  • Science Mission Directorate — менеджмент программы Lunar Discovery and Exploration, в рамках которой разрабатыается VIPER.
  • Исследовательский Центр Эймса — менеджмент проекта, разработка инфракрасного спектрометра «NIRVSS».
  • Космический центр Кеннеди — создание масс-спеткрометра «MSolo».
  • Honeybee Robotics — разработчик бура «TRIDENT».
  • Astrobotic Technology — разработка посадочной платформы «Griffin» и ее интеграция с луноходом VIPER[11].
  • SpaceX — предоставление пусковой услуги ракетой-носителем Falcon Heavy.

Констркуция

VIPER имеет схожие размеры с гольф-каром — около 1,4 x 1,4 x 2 м и вес около 450 кг. Максимальная скорость лунохода составляет 720 метров в час. Имеет батарею с пиковой мощностью 450 Вт, которая заряжается от солнечных батарей. Связь лунохода с Землей осуществляется напрямую через Х-диапазон при помощи системы Deep Space Network.

План миссии

Запуск и посадка на Луну

VIPER будет запущен ракетой-носителем Falcon Heavy в ноябре 2023 года.

Место посадки

20 сентября 2021 года глава планетологического подразделения НАСА Лори Глейз на пресс-конференции сообщила, что в качестве места посадки VIPER рассматривались четыре разных точки в окрестностях южного полюса Луны, из которых была выбрана западная часть кратера Нобиле. Этот регион оказался не только самым интересным с точки зрения науки, но и наиболее удобным c точки зрения поддержания связи с Землей, доступа к солнечному свету для подзарядки аккумуляторов лунохода, а также безопасной для перемещения по поверхности Луны[12].

Основная миссия и научные задачи

Длительность миссии будет составлять 100 суток вместо первоначально анонсированных в 2019 году 14 суток. За это время VIPER исследует в районе кратера Нобиле примерно 93 км2 поверхности и проедет от 16 до 24 км, изучая грунт тремя приборами. На аппарате будет установлен бур, способный проникать на глубину до метра[13]. VIPER проведет спектрометрические исследования и забор проб пород и льда с большой глубины из трех мест бурения, а также определит концентрацию водяного льда. Полученная им информация поможет, в том числе, выбрать место будущей посадки астронавтов на поверхность Луны и обеспечить жизнедеятельность лунной базы. Эти сведения могут также быть использованы для получения кислорода и водорода как ракетного топлива.

Особенностью VIPER будет то, что он должен вести исследования как в тот период, когда поверхность Луны освещена, так и лунной "ночью", что позволит собрать больше научной информации. Особенно интересными с точки зрения исследований будут период рассвета и сумерек на Луне, поскольку по линии терминатора — линии, разделяющей освещенную и неосвещенную поверхность Луны — отдельные участки поверхности могут быть наэлектризованы и лунная пыль будет подниматься с поверхности[14].

Научная аппаратура

VIPER оборудован буром и тремя научными приборами: нейтронным спектрометром (The Neutron Spectrometer System, NSS) для обнаружения подповерхностного льда, 1-метровым буром TRIDENT.

Наименование инстурментаАббревиатураРазрабтчикФунция[15]
Нейтронный спектрометр «NSS» (Neutron Spectrometer System)
NSS
Исследовательский Центр ЭймсаОбнаружение подподверхностного водорода и водяного льда[16].
Бур «TRIDENT» (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrains)
TRIDENT
Honeybee Robotics
1-метровый бур
Инфракрасный спетрометр «NIRVSS» (Near InfraRed Volatiles Spectrometer System)
NIRVSS
Исследовательский Центр ЭймсаАнализ минерального и пылевого состава. Изанчально разрабатывался для лунохода Resource Prospector[16].
Масс-спетрометр «MSolo» (Mass Spectrometer Observing Lunar Operations)
MSolo
Космический центр КеннедиАнализ минерального и пылевого состава.

Оценка стоимости и финансирование
  • В октябре 2019 года НАСА предполагало, что стоимость программы по отправке лунохода составит 250 млн долларов[5].
  • В марте 2021 года НАСА сообщило, что стоимость программы по отправке лунохода составит 433.5 млн долларов[17]. Стоимость пуска ракетой-носителем Falcon Heavy составляет 90 млн долларов.

См. также

Примечания
  1. LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon. NASA (14 ноября 2009). Архивировано 9 февраля 2012 года.
  2. Bartels, Meghan Moon VIPER: NASA Wants to Send a Water-Sniffing Rover to the Lunar South Pole in 2022. Space.com (16 October 2019). Дата обращения: 13 апреля 2021.
  3. NASA argues Resource Prospector no longer fit into agency’s lunar exploration plans. Space News (04.05.2018).
  4. НАСА создаст и запустит свой первый луноход в 2023 году. РИА Новости (20.03.2019).
  5. NASA confirms plans to send prospecting rover to the moon. Space News (27.10.2019).
  6. New VIPER Lunar Rover to Map Water Ice on the Moon. NASA (25.10.2019).
  7. NASA выбрало компанию для доставки ровера VIPER на Луну. ТАСС (12.06.2020).
  8. Astrobotic wins NASA contract to deliver VIPER lunar rover. Space News (11.06.2020).
  9. Astrobotic selects Falcon Heavy to launch NASA’s VIPER lunar rover. Space News (13.04.2021).
  10. NASA’s Artemis Rover Passes Critical Design Review. NASA (27.10.2021).
  11. NASA Selects Astrobotic to Fly Water-Hunting Rover to the Moon. NASA (11.06.2020).
  12. Планетологи выбрали место посадки для ровера VIPER. Он отправится на Луну в 2023 году. ТАСС (20.09.2021).
  13. NASA’s Artemis Rover to Land Near Nobile Region of Moon’s South Pole. NASA (20.09.2021).
  14. NASA разрабатывает самоходный аппарат для поисков залежей льда на южном полюсе Луны. ТАСС (17.10.2009).
  15. Where's the Water? Two Resource-Hunting Tools for the Moon's Surface NASA 10 March 2019 Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
  16. Resource Prospector: Evaluating the ISRU potential of the lunar poles Elphic, Richard; Colaprete, Anthony; Andrews, Daniel; 42nd COSPAR Scientific Assembly Held 14–22 July 2018, in Pasadena, California, Abstract id. B3.1-14-18. July 2018
  17. VIPER lunar rover mission cost increases. Space News (03.03.2021).

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.