Отчеты о полетах на Луну дают ключ к пониманию того, почему добраться до поверхности Луны остается далеко не простым делом.

Это был безупречный запуск. Ранним утром в понедельник ракета «Вулкан Кентавр» с грохотом взмыла в темноту над мысом Канаверал, сбросила свои твердотопливные ракетные ускорители и вывела космический аппарат «Сапсан» на идеальную траекторию для его знаменательной миссии на Луну.

Успех вызвал возглас «Ура!» у Тори Бруно, исполнительного директора United Launch Alliance, которая построила ракету: в конце концов, это был первый полет «Вулкана». Но прошло совсем немного времени, прежде чем настроение изменилось. Astrobotic, компания, стоящая за Peregrine, обнаружила утечку топлива из космического корабля. А без достаточного количества топлива шансы на мягкую посадку на Луну быстро упали до нуля.

Прошло более полувека с тех пор, как НАСА 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 20-го века не стало базовым знанием 21-го?

«Сапсан» — не единственная недавняя неудача. В то время как Китай и Индия разместили на Луне роботизированные посадочные модули, российский «Луна-25» совершил аварийную посадку в прошлом году, почти через 60 лет после того, как советский «Луна-9» совершил первое мягкое приземление. Посадочные аппараты, построенные частными компаниями, имеют 100%-ный показатель отказов на Луне: израильский посадочный модуль Beresheet потерпел крушение в 2019 году, в то время как японский посадочный модуль, построенный ispace, потерпел крушение в прошлом году. У Peregrine три потери из трех.

По словам Яна Вернера, бывшего генерального директора Европейского космического агентства (ЕКА), одной из фундаментальных проблем является вес. «Вы всегда близки к провалу, потому что вы должны быть легкими, иначе космический корабль не полетит. У вас не может быть большого запаса прочности».

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. И как только они оказываются в космосе, они становятся самостоятельными. «Если у вас возникли проблемы с вашим автомобилем, вы можете отремонтировать его, но в космосе такой возможности нет», — говорит Вернер. «Космос — это другое измерение».

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 управлять спуском нет.

И все же, учитывая первые посадки на Луну в 60-х годах, может быть трудно понять, почему Луна остается таким сложным местом назначения.

Записи о полетах на Луну дают ключ к разгадке: вскоре после программы «Аполлон» лунные аппараты попали в немилость. Когда китайский космический аппарат «Чанъэ-3» совершил посадку в 2013 году, это была первая мягкая посадка на Луну со времен советской «Луны-24» в 1976 году.

«Были десятилетия, когда люди не разрабатывали посадочные модули», — говорит Деттманн. «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 выдержит сильные вибрации при запуске, но нет хорошего способа имитировать посадку на Луну. «Квалифицировать и валидировать лунный посадочный модуль гораздо сложнее, чем многие другие космические системы», — говорит Деттманн.

Во время космической гонки НАСА потратило ошеломляющие 25 миллиардов долларов на «Аполлон». Компания по-прежнему терпела неудачу за неудачей, прежде чем достигла Луны. Теперь у нее 70-летний опыт работы в организации и культура, ориентированная на проектирование, постройку и испытания космических аппаратов. Однако в рамках своей новой схемы коммерческих услуг по доставке полезной нагрузки на Луну (CLPS) агентство стремится сократить расходы и стимулировать космическую отрасль США, платя частным компаниям, таким как Astrobotic и базирующаяся в Хьюстоне Intuitive Machines, за доставку своих приборов на Луну.

Компромисс заключается в большем риске провала, поэтому следует ожидать большего количества потерянных миссий. «Все эти компании относительно новые. И сравнительно, они выполняют эти миссии на карманные расходы», — говорит доктор Джошуа Расера, научный сотрудник Имперского колледжа Лондона. Но стратегия должна окупиться, говорит он, потому что компании учатся на своих неудачах. «В конечном итоге это все равно обходится дешевле по сравнению с общим количеством миссий, — говорит он, — даже если первые несколько, возможно, потерпят крах».

Похожие записи:

Первый американский лунный модуль со времен «Аполлона» готовится к старту Названы причины, почему США не отправят человека на Луну до 2025 года Нейросеть компании Google назвала фотографии лунной миссии США подделкой Акции Virgin Galactic падают, поскольку Брэнсон исключает дальнейшее финансирование Ресурсы Луны могут быть «уничтожены бездумной эксплуатацией», предупредило НАСА