Россия готова к возвращению на Луну

В 1960-е Советский Союз лидировал в изучении Луны. Первую мягкую посадку совершила 3 февраля 1966-го станция «Луна-9». В 1970-м «Луна-17» доставила в район Моря Дождей дистанционно-управляемый самоходный аппарат «Луноход-1», который проработал почти год, выполняя анализ грунта и производя панорамную съемку. Последующие миссии доставляли образцы лунных пород на Землю. Последним стал зонд «Луна-24» в 1976-м.

После более чем 40-летнего перерыва Россия возобновляет полеты к спутнику Земли. Чтобы подчеркнуть преемственность с советской программой, эту миссию назвали «Луна-25». Станцию разработали и собрали в НПО имени Лавочкина, там же, где делали все аппараты с «Луны-9». Запуск — рано утром 11 августа с космодрома Восточный. Если что-то пойдет не так, есть резервный вариант — 2:35 по московскому времени 12 августа.

Главная задача «Луны-25» — отработка технологии мягкой посадки в районе южного полюса. До этого все советские и американские миссии прилунялись в более удобной с точки зрения подлетной траектории экваториальной зоне, где к тому же легче найти ровный участок.

Но основные запасы воды в виде льда на Луне находятся вблизи полюсов. Долгосрочные планы предусматривают создание обитаемых баз, а вода — важнейший ресурс жизнеобеспечения. Также из нее можно получать кислород и водород для ракетного топлива.

Российский прибор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector — лунный исследовательский нейтронный детектор) на борту межпланетного аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) показал, что больше всего льда у южного полюса. Здесь он не только в постоянной тени в глубоких кратерах, но и в подповерхностном слое реголита.

Миссии к южному полюсу, помимо России, готовят Китай, Япония, США. Очень активна Индия. В 2009-м ударный зонд автоматической межпланетной станции (АМС) «Чандраян-1» Индийской организации космических исследований (ISRO) стал первым рукотворным объектом, совершившим запланированное падение в южной полярной области. Здесь должен был прилуниться посадочный модуль станции «Чандраян-2», но потерпел неудачу.

В июле Индия отправила к Луне АМС «Чандраян-3». Посадка модуля с луноходом намечена на 23-24 августа. Если у «Луны-25» все пойдет по плану, благодаря удачному полетному окну российский аппарат на один-два дня опередит индийский.

Через девять минут после старта ракета-носитель «Союз-2.1б» доставит разгонный блок «Фрегат» с «Луной-25» на суборбитальную траекторию. Первое включение двигателя «Фрегата» выведет станцию на круговую орбиту высотой около 200 километров.

Второе включение через один час 20 минут после старта отправит АМС к Луне. Сам разгонный блок перейдет на высокоэллиптическую орбиту.

На вторые сутки — коррекция траектории, за день до подлета — еще одна. Тогда же рассчитают параметры торможения, чтобы станция вышла на круговую околополярную (примерно перпендикулярную направлению на Солнце) орбиту на высоте около ста километров.

Такая низкая орбита быстро меняется из-за сложного гравитационного поля спутника Земли. Находиться на ней можно не более трех дней. Задача группы управления — подобрать за это время параметры перехода на эллиптическую посадочную орбиту. Для этого предусмотрены еще две коррекции, задающие положение станции над поверхностью в самой дальней точке орбиты и непосредственно над местом посадки. Кроме того, важно, чтобы при спуске светило Солнце и работали солнечные батареи.

Посадка — самый сложный и ответственный этап. Для схода с орбиты «Луна-25» осуществит два торможения и перейдет в вертикальное положение. Скорость и расстояние до поверхности сообщит допплеровский радар. На высоте 800-1200 метров включится двигатель для мягкой посадки.

После прилунения и настройки направленной антенны станция приступит к выполнению научной программы, рассчитанной на год.

«Луне-25» предстоит взять и проанализировать грунт, провести другие исследования. Для этого на борту имеются комплекс научной аппаратуры, система технического зрения с функциями визуального контроля и определения географических координат, манипулятор с грунтозаборным устройством.

Физико-механические свойства и состав лунных образцов изучат на месте с помощью лазерного масс-спектрометра ЛАЗМА-ЛР. Массовую долю воды и летучих соединений в реголите определит нейтронный и гамма-детектор АДРОН-ЛР. Инфракрасный спектрометр ЛИС-ТВ-РПМ идентифицирует минералы, из которых состоят лунные породы.

Ионный энерго-масс-анализатор АРИЕС-Л и пылевой монитор ПмЛ исследуют экзосферу — разреженную лунную атмосферу. Зарегистрируют ионы солнечного ветра и нейтральных частиц, выбитых из реголита галактическим излучением, проанализируют пылевые частицы и их потоки у поверхности, а также электрические характеристики экзосферы.

У «Луны-25» есть солнечные батареи. Но основной источник тепла, необходимого для бортовой аппаратуры, — радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) на основе плутония.

Запуск лунного зонда, который ранее назывался «Луна-Глоб», планировали еще в 2014-м. Но решили заменить ракету-носитель. Старт переносили несколько раз — по разным причинам. Сейчас, уверяют в «Роскосмосе», все готово. Станцию доставили на космодром Восточный, проверки завершили, аппарат заправили и пристыковали к разгонному блоку «Фрегат».

В НПО имени Лавочкина уже работают над «Луной-26» — орбитальным аппаратом для дистанционного изучения спутника Земли. Он составит карту распределения водяного льда. Старт — в 2024-м. В дальнейшем будет использоваться для обеспечения связи со станциями на поверхности Луны.

Миссия «Луна-27» намечена на 2025-й. Это тяжелый посадочный аппарат с буровой установкой. Образцы реголита доставит на Землю «Луна-28». В дальнейших планах — отправка на Луну лунохода и строительство постоянной базы.