Японский модуль SLIM совершил посадку на Луну. Статус неизвестен

После почти пяти месяцев путешествия модуль SLIM совершил посадку на естественном спутнике Земли. Однако статус миссии неизвестен. Аппарат оборудован высокоточной системой навигации и нацелен на склон кратера Сиори на видимой стороне Луны. Чем примечателен "лунный снайпер" — в материале .

Система высокоточной посадки SLIM

Поверхность Луны исследована достаточно подробно с помощью орбитальных обсерваторий. От посадочных модулей ждут более детальной информации о местах выхода горных пород. Однако точность прилунения остается низкой — десятки километров. Это ставит под угрозу всю миссию. Ровер может и не преодолеть такое расстояние по сложному рельефу до нужного кратера. Особенно это касается полярных областей, где районы поиска водяного льда весьма ограниченны и труднодоступны.

В 2011-м японские ученые предложили концепцию посадочных модулей нового поколения с высокоточной системой посадки, использующей данные картирования зондами Kaguya (Япония) и LRO (США). Smart Lander for Investigating Moon (SLIM), то есть "умный посадочный модуль для исследования Луны", способен прилуниться с точностью до метров и даже сантиметров. Его и прозвали лунным снайпером.

Главная цель SLIM — показать, что такая посадка возможна. Это откроет новый этап изучения нашего спутника. Например, можно прилуниться около лавовой трубы. Впервые такой объект обнаружил японский орбитальный аппарат в районе Мариус Хиллз. Однако как добраться до дна, на глубину 50 метров, пока непонятно.

Миссия SLIM, третья в лунной программе Японии исследований малыми аппаратами, должна была состояться гораздо раньше, но подготовка затянулась. Для отладки технологий наметили новую цель — маленький кратер Сиори на видимой стороне Луны.

Задача — посадить аппарат сразу в намеченную точку. Опыт у Японии есть. В 2005-м зонд "Хаябуса" опустился на астероид Итокава для забора грунта, в 2018-м "Хаябуса-2" — на астероид Рюгу. Однако по массе эти небесные тела несопоставимы с Луной, при более сильной гравитации все сложнее. Надо снижаться гораздо медленнее и иметь возможность при необходимости вновь взлететь. Значит, нужна система избегания препятствий. Такого еще никто не делал в автоматическом режиме.

Кроме того, SLIM прилуняется на склон, поэтому предусмотрели двухэтапную посадку. В конце снижения аппарат наклоняется и касается поверхности лишь частью днища c опорой на основные посадочные шасси. Затем подается вперед и опускается полностью. Пять алюминиевых "узорных" амортизаторов, напечатанных на 3D-принтере, гасят удар.

Компактное устройство SLIM

Разработчики SLIM из Японского аэрокосмического агентства (JAXA) создали легкий компактный посадочный модуль с химическими двигателями. Все миниатюризировано до предела. В первую очередь "мозги" и силовая установка — ключевые элементы лунных миссий. Стартовая масса SLIM — 730 килограммов, при заходе на посадку — 190.

Основная двигательная установка с керамической камерой — от компании Mitsubishi. На двухкомпонентном жидком топливе, тяга — 500 Ньютон. Дополнительно 12 двигательных модулей обеспечивают различные типы движений, маневренность, контроль высоты.

Питается SLIM от литий-ионной батареи и тонкопленочной солнечной панели.

Ход миссии и место посадки

Поздно вечером 6 сентября с космодрома Танегасима в Японии стартовала ракета-носитель H-IIA с двумя научными аппаратами на борту — рентгеновским орбитальным телескопом XRISM и посадочным модулем SLIM.

Лунный снайпер на лунную орбиту вышел 1 октября, 26 декабря ее скорректировали на эллиптическую с параметрами 600 километров в периселении — ближайшей к поверхности точке и 4000 в апоселении, самой дальней точке. Постепенно орбиту меняли на круговую, опустив перилуний до 150 километров, а 19 января — до 15. Через 20 минут после этого модуль приступил к снижению, погасив скорость до 1700 метров в секунду.

SLIM нацелен на склон кратера Сиори внутри крупной астроблемы Кирилл. На его относительную молодость указывает яркая лучевая структура. Диаметр — 210 метров. В нем находится еще более молодой ударный кратер размером 85 метров.

Кратер образуется при ударе метеорита или кометы о поверхность на скорости порядка 15 километров в секунду. Обычно он в десять раз больше ударного тела, глубина — примерно его пятая часть. Наружу выбрасывается материал, образуя вал и навалы. По оценкам, в Сиори горные породы вылетели с глубины порядка 20 метров. И они не окончательно выветрились, поэтому такие яркие.

В 12 километрах от Сиори — также молодой 100-килметровый кратер Теофил. Значит, в этом районе можно встретить породы с глубины до двух километров и исследовать их, не прибегая к бурению.

На борту SLIM есть многоканальная камера (Multi-Band Camera), позволяющая понять состав материала по спектру отраженного солнечного света. Особенно ученых интересует мантийный минерал оливин. Еще имеется небольшой массив лазерных световозвращателей (laser retroreflector array) из NASA.

Модуль доставил на Луну два мини-ровера. Lunar Excursion Vehicle 1, или LEV-1, помимо камеры, оснащен термометром, радиометром, датчиком наклона и независимой системой связи с Землей.

LEV-2, созданный в JAXA совместно с игровой компанией, — это сферический робот, он чуть больше теннисного мяча, весом 250 граммов. Он движется, меняя форму.

Оба лунохода отделились от модуля за несколько секунд до посадки, чтобы снять все со стороны.

SLIM рассчитан на две недели работы — столько на Луне длится день. С заходом Солнца, когда уйдет основной источник энергии, аппарат введут в спячку. Если он переживет лунную ночь, это будет большим успехом.

Исследование Луны малыми автоматическими аппаратами

Ранее автоматические аппарат на Луну удавалось посадить только СССР и США. В 2013-м Китай прилунил "Чанъэ-3" с ровером "Юйту", в прошлом году Индия — станцию "Чандраян-3".

Для Японии это третья попытка. В декабре 2022-го инженеры не смогли связаться с модулем Omotenashi, запущенным вместе с кораблем "Орион" в миссии "Артемида-1". В апреле 2023-го при заходе на посадку из-за ошибки в программе разбился аппарат Hakuto-R, разработанный компанией Ispace.

В 2019-м потерпел крушение израильский зонд "Берешит", чуть позже — индийский "Прягьян". В августе 2023-го та же участь постигла российскую "Луну-25". А в эти дни из-за аварии в топливной системе завершилась неудачей американская частная миссия Peregrine. После недели в аварийном режиме аппарат вернули к Земле и затопили в Тихом океане.

В перспективе Япония намерена осуществить Лунную полярную миссию (LUPEX), подразумевающую создание герметичного лунохода, управляемого экипажем астронавтов. Отработанные на Луне технологии пригодятся для исследования Марса.