Компания Draper выиграла контракт NASA для проведения научных исследований на Луне в рамках проекта «Артемида» в 2025 году. Она доставит посадочный модуль с несколькими инструментами на обратную сторону Луны.
Исследования предполагают измерения сейсмической активности, теплового потока и электромагнитного поля в крупном молодом кратере, в котором сохранились следы недавнего бурного вулканизма. Стоимость контракта составляет 73 миллиона долларов.
Draper на космическом поприще больше всего известна разработками систем управления и навигации, использовавшихся кораблями серии «Аполлон». Полезная нагрузка аппарата — часть инициативы NASA для лунного проекта «Артемида» под названием CLPS (Commercial Lunar Payload Series). Draper отвечает за доставку, интеграцию и работу научного оборудования на Луне.
Точка высадки посадочного модуля SERIES-2 называется бассейн Шредингера. Это крупный ударный кратер на обратной стороне Луны диаметром около 300 км, он располагается вблизи лунного южного полюса. Он относится к необычному типу структур, имеющих, кроме внешнего, внутреннее кольцо из выброшенного материала (это так называемый тип peak ring; на Земле самый известный такой кратер с сохранившимся внутренним кольцом — это бассейн Чиксулуб на Юкатане в Мексике, результат падения того самого метеорита, который предположительно вызвал исчезновение динозавров 65 миллионов лет назад). Внешнее кольцо кратера сложено импактными породами (материалом, переплавленным и преобразованными под действием сверхвысокого давления в момент удара), а внутреннее кольцо, возможно, представляет смесь импактитов и вулканического материала.
Бассейн Шрёдингера — одна из самых молодых импактных структур на лунной поверхности. При ударе метеорит выбил на поверхность материал из нижней части лунной коры и верхней мантии, которые и сложили его внутреннее кольцо. Позже внутреннее пространство кратера стало местом крупного вулканического извержения. Поскольку место находится на обратной стороне Луны, оно экранировано от электромагнитного излучения Земли. В сочетании со сравнительно недавней бурной геологической историей в виде извержения это делает кратер идеальным местом для изучения термических, геофизических и электромагнитных явлений вблизи лунной поверхности.
Научное оборудование посадочного модуля включает три набора инструментов для сбора сейсмических данных, измерения теплового потока и электропроводности слоёв грунта, а также для исследования электромагнитных явлений от взаимодействия солнечного ветра и пород на лунной поверхности.
- Сейсмостанция FSS (Farside Seismic Suite) предназначена для изучения тектонической и метеоритной активности на обратной стороне Луны; в её составе — два самых чувствительных сейсмометра из когда-либо используемых в космосе;
- Геофизическая лаборатория LITMS (Lunar Interior Temperature and Materials Suite изучает тепловой поток и электрическую проводимость пород вблизи поверхности;
- Наконец, датчик электромагнитного поля LuSEE (Lunar Surface Electromagnetics Experiment; в числе прочего он будет измерять электрический потенциал лунной поверхности. Это один из ключевых факторов, определяющих перераспределение по поверхности пыли и отдельных молекул; в частности, воды.
Для связи между областью на обратной стороне Луны и центром управления на Земле необходимо использовать лунные спутники-ретрансляторы. Команда Draper собирается использовать для этого два спутника производства Blue Canyon Technologies, которые выведут на лунную орбиту перед посадкой аппарата. Помощь в запуске и эксплуатации спутников окажет космическая компания Advanced Space. Этa фирма сейчас больше на слуху как оператор космического аппарата NASA CAPSTONE — недавно запущенного исследовательского спутника, который будет изучать необычную вытянутую лунную орбиту и в числе прочих функций обеспечит связь между космическими аппаратами напрямую минуя пересылку данных на Землю.
Компания Draper выступает генеральным подрядчиком проекта. Она будет ответственна за проектирование и тестирование систем и контроль качества, а также за системы навигации, управления и посадки лунного модуля. Посадочный аппарат имеет готовый прототип: это платформа SERIES-2 американского дочернего подразделения японской компании ispace. Его изготовлением займётся Systima Technologies (подразделение Karman Space & Defense). За интеграцию и испытания полезной нагрузки отвечает General Atomics Electromagnetic Systems.
В рамках программы CLPS это восьмая запланированная миссия, и она первая, предполагающая высадку на обратной стороне Луны. Сегодня там работает только один аппарат — китайский луноход Yutu-2, который высадился в 2019 году в кратере Фон Кармана.
Подготовка материала: Сергей Шапиро