Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Луна – исследования продолжаются

Экспедицию в окрестности Луны планирует осуществить  в ближайшее время американское космическое агентство НАСА, которое недавно сообщило о заключительной стадии в подготовке  нового лунного проекта.

На 6 сентября  2013 года намечен запуск автоматического орбитального аппарата LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), предназначенного для исследования лунной атмосферы и пылевого окружения нашего естественного спутника.

Лунный орбитальный аппарат LADEE.
Лунный орбитальный аппарат LADEE.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Схема выведения аппарата на окололунную орбиту.
Схема выведения аппарата на окололунную орбиту.
Система двухсторонней лазерной связи LLCD.
Система двухсторонней лазерной связи LLCD.

Существует общепринятое мнение, что Луна практически лишена какой-либо атмосферы. Однако анализ состава образцов  лунных пород, собранных лунными экспедициями, обнаружил  наличие  в них газовых соединений. Кроме того, по мнению специалистов,  для образования некоторых из минералов в лунных породах просто необходимо присутствие газов. На эти обстоятельства обратили внимание еще отечественные исследователи при изучении первых образцов лунной породы, доставленных в 1970 году автоматической станцией «Луна-16».    
 
Сегодня по результатам нескольких десятилетий исследования Луны специалисты могут говорить о существовании сильно разреженной  лунной газовой оболочки  (в триллионы раз менее плотной по сравнению с земной атмосферой) со следами присутствия водорода, гелия, неона, аргона и ряда других газов.

Источники газов лунной атмосферы – как внутренние процессы, происходящие в недрах нашего спутника (выделение газов из коры Луны, наблюдаемый вулканизм), так и связанные с внешними воздействиями – падение  метеоритов и астероидов, космическое и солнечное излучение…  При этом в виду того, что Луна обладает довольно слабым гравитационным полем и не в состоянии удерживать выделяющиеся газы, большая часть из них  рассеивается в космическом пространстве.

 Основной задачей предстоящей миссии, как заявлено разработчиками, станет определение состава, плотности слабой лунной атмосферы, а также проведение исследований предполагаемых изменений ее по времени в зависимости от освещенности лунной поверхности Солнцем. Другая  задача связана с изучением пылевых частиц в окололунном пространстве (определение размеров, заряда, их пространственного распределения). LADEE  попытается также ответить на вопрос, поднимается ли пыль с поверхности нашего естественного спутника. Это, полагают специалисты, может дать объяснения некоторым явлениям (своего рода «сияниям»), отмеченным еще астронавтами «Apollo».  

Космический аппарат, весом 383 кг и компактный по  размерам, будет запущен на орбиту полета к Луне  с помощью твердотопливной пятиступенчатой ракеты-носителя «Минотавр-5» (Minotaur-V).  Исследовательский аппарат должен быть выведен на окололунную, почти круговую экваториальную орбиту с высотой приблизительно 50 км над поверхностью Луны. Период обращения станции  составит 113 минут.

Выбранная схема не является прямой перелетной траекторией, а  предполагает многооборотный поэтапный маршрут выведения с трехкратным облетом Земли и постепенным увеличением апогея орбиты (см. рис.2 и 3). Таким образом, аппарат выйдет на расчетную окололунную орбиту лишь через 30 суток после старта.

Следует заметить, что выбор более сложного и длительного маршрута  оправдан. Несмотря на заметное увеличение времени перелета, такая схема позволяет снизить затраты топлива на перелет и увеличить массу доставляемого на орбиту научного оборудования. Кроме того, предложенная схема более «гибка», так как оставляет больше возможностей при выборе так называемых «окон старта» аппарата LADEE  к Луне.   

После вывода и стабилизации станции на рабочей орбите, выполнения тестирования бортовой научной аппаратуры и приборов будет проведено испытание новой высокоскоростной системы дальней лазерной связи космического аппарата (The Lunar Laser Communication Demonstration – LLCD) с наземными пунктами слежения и обработки информации. По утверждению разработчиков, лазерная связь весьма эффективна и позволит передавать значительно больший объем информации (эквивалентный десяткам полнометражных фильмов в 1 секунду). Точная скорость будет установлена непосредственно в ходе испытаний. В дальнейшем предполагается использовать этот тип новевшей лазерной связи на аппаратах глубокого космоса.

По расчетам разработчиков непосредственно к 100-дневному  периоду сбора научной  информации  и проведения научных исследований.  LADEE сможет приступить в начале ноября 2013 года. Оснащенный спектрофотометром и нейтральным масс-спектрометром, а также высокоточным инструментом для исследования лунной пыли Lunar Dust Experiment (LDEX), аппарат проведет запланированные исследования и начнет передавать полученную информацию о составе атмосферы естественного спутника Земли, о процессах и динамике ее изменения, а также о наличии и границах  распространения в ней пыли.
 
Как заявил один из руководителей НАСА John Grunsfeld, полученные данные об атмосфере Луны, позволят сделать важный шаг в изучении небесных тел, происхождения  и эволюции нашей Солнечной системы. Они  окажут важную помощь при планировании будущих космических миссий на Луну и другие объекты Солнечной системы.

По завершении 100-дневной  научной миссии орбитальный комплекс LADEE предполагается перевести на  более высокую эллиптическую орбиту для демонстрации новой технологии связи, которая продлится около 9 месяцев.

Иллюстрации с сайта NASA.

Автор: Алексей Лабунский

Источник: www.nkj.ru

Статьи по теме