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.
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.
