VIPER (луноход)
VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) — американский луноход, разрабатываемый Исследовательским Центром Эймса в целях поиска полезных ископаемых и водяного льда в постоянно затенённых областях в районе южного полюса Луны. Запуск планировался в ноябре 2024 года ракетой-носителем Falcon Heavy компании SpaceX[1].
Если бы проект был успешно реализован, то США стала пятой страной, после СССР, Китая, Индии («Прагъян-2») и Японии («LEV-2»), которая смогла бы осуществить мягкую посадку лунохода на поверхность Луны и дистанционно управлять им, и первой страной, исследовавшей постоянно затенённые области Луны in situ. В июле 2024 года НАСА объявило об отмене проекта лунохода VIPER из-за прогнозируемых огромных расходов, которые привели бы к отмене или срыву многих других миссий[2]
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»[3].
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[4][5].
- 20 марта 2019 года заместитель директора научного подразделения НАСА Стив Кларк заявил о намерении Агентства создать и отправить первый американский луноход в 2023 году, что станет первым этапом в реализации программы возвращения США на Луну[6].
- 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[7][8].
- 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[9][10].
- 13 апреля 2021 года компания Astrobotic Technology подписало контракт со SpaceX на запуск в ноябре 2023 года на ракете-носителе Falcon Heavy посадочного модуля Griffin с луноходом VIPER[11].
- 27 октября 2021 года НАСА объявило, что завершило критический анализ конструкции лунохода и утвердило его компоновку[12].
- февраль 2024 завершена сборка лунохода, установлен бур TRIDENT — последняя научная аппаратура[13].
- в июле 2024 года НАСА объявило об отмене проекта лунохода VIPER из-за прогнозируемых огромных расходов, которые привели бы к отмене или срыву многих других миссий[2].
Разработчики
- НАСА — заказчик в рамках программы Commercial Lunar Payload Services (CLPS).
- Science Mission Directorate — менеджмент программы Lunar Discovery and Exploration, в рамках которой разрабатывается 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[14].
- SpaceX — предоставление пусковой услуги ракетой-носителем Falcon Heavy.
Конструкция
VIPER имеет схожие размеры с гольф-каром — около 1,4 x 1,4 × 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
Луноход планировалось запустить ракетой-носителем Falcon Heavy в ноябре 2024 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[15].
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[16]. 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. Для работы в темноте луноход снабжён фарой. 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[17].
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 инструмента | Аббревиатура | Разработчик | Фунция[18] |
---|---|---|---|
Нейтронный спектрометр «NSS» (Neutron Spectrometer System) | NSS |
Исследовательский Центр Эймса | Обнаружение подподверхностного водорода и водяного льда[19]. |
Бур «TRIDENT» (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrains) | TRIDENT |
Honeybee Robotics |
1-метровый бур |
Инфракрасный спектрометр «NIRVSS» (Near InfraRed Volatiles Spectrometer System) | NIRVSS |
Исследовательский Центр Эймса | Анализ минерального и пылевого состава. Изначально разрабатывался для лунохода Resource Prospector[19]. |
Масс-спектрометр «MSolo» (Mass Spectrometer Observing Lunar Operations) | MSolo |
Космический центр Кеннеди | Анализ минерального и пылевого состава. |
Оценка стоимости и финансирование
- В октябре 2019 года НАСА предполагало, что стоимость программы по отправке лунохода составит 250 млн долларов[7].
- В марте 2021 года НАСА сообщило, что стоимость программы по отправке лунохода составит 433.5 млн долларов[20]. Стоимость пуска ракетой-носителем Falcon Heavy составляет 90 млн долларов.
См. также
Примечания
- ↑ NASA Replans CLPS Delivery of VIPER to 2024 to Reduce Risk // НАСА, 18 июля 2022
- ↑ 2,0 2,1 NASA отменило проект лунохода VIPER . Новости космонавтики (18 июля 2024). Дата обращения: 31 июля 2024.
- ↑ LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon . NASA (14 ноября 2009). Архивировано 9 февраля 2012 года.
- ↑ 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. Архивировано 5 декабря 2020 года.
- ↑ NASA argues Resource Prospector no longer fit into agency’s lunar exploration plans . Space News (04.05.2018).
- ↑ НАСА создаст и запустит свой первый луноход в 2023 году . РИА Новости (20.03.2019). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 5 ноября 2021 года.
- ↑ 7,0 7,1 NASA confirms plans to send prospecting rover to the moon . Space News (27.10.2019).
- ↑ New VIPER Lunar Rover to Map Water Ice on the Moon . NASA (25.10.2019). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 6 ноября 2019 года.
- ↑ NASA выбрало компанию для доставки ровера VIPER на Луну . ТАСС (12.06.2020). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 5 ноября 2021 года.
- ↑ Astrobotic wins NASA contract to deliver VIPER lunar rover . Space News (11.06.2020).
- ↑ Astrobotic selects Falcon Heavy to launch NASA’s VIPER lunar rover . Space News (13.04.2021). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 19 апреля 2021 года.
- ↑ NASA’s Artemis Rover Passes Critical Design Review . NASA (27.10.2021). Дата обращения: 7 ноября 2021. Архивировано 7 ноября 2021 года.
- ↑ TRIDENT Drill Integrated into NASA's VIPER Rover, Completing its Scientific Arsenal . Moon Daily. Дата обращения: 28 февраля 2024.
- ↑ NASA Selects Astrobotic to Fly Water-Hunting Rover to the Moon . NASA (11.06.2020). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 25 июня 2020 года.
- ↑ Планетологи выбрали место посадки для ровера VIPER. Он отправится на Луну в 2023 году . ТАСС (20.09.2021). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 5 ноября 2021 года.
- ↑ NASA’s Artemis Rover to Land Near Nobile Region of Moon’s South Pole . NASA (20.09.2021). Дата обращения: 7 ноября 2021. Архивировано 8 ноября 2021 года.
- ↑ NASA разрабатывает самоходный аппарат для поисков залежей льда на южном полюсе Луны . ТАСС (17.10.2009). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 5 ноября 2021 года.
- ↑ Where’s the Water? Two Resource-Hunting Tools for the Moon’s Surface Архивная копия от 23 января 2020 на Wayback Machine NASA 10 March 2019 Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
- ↑ 19,0 19,1 Resource Prospector: Evaluating the ISRU potential of the lunar poles Архивная копия от 28 октября 2019 на Wayback Machine 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
- ↑ VIPER lunar rover mission cost increases . Space News (03.03.2021). Дата обращения: 5 ноября 2021. Архивировано 1 октября 2021 года.