НАСА реализира още един пробив във високоточното кацане на Луната

В скорошен експеримент Lunar Reconnaissance Orbiter на НАСА успешно отрази лазерен лъч от огледало с размер на бисквитка "Oreo" на индийския лунен модул Vikram и го върна към орбиталния космически кораб, който го изстреля.
Успешната демонстрация отваря вратата към нов метод за точно локализиране на цели на лунната повърхност, който се надяваме да помогне за постигане на високопрецизни кацания при бъдещи лунни мисии.
През август 2023 г. индийската мисия Moon Ship III разположи Vikram Lunar Lander близо до кратера Манзинус в южния полярен регион на Луната, което я прави четвъртата страна, която приземява космически кораб на най-големия спътник на Земята. Спускаемият апарат носеше и марсохода Pragyan, който прекара седмици в събиране на данни за Луната - включително ценни доказателства за лунни трусове - но през септември той вървеше по график и не успя да се "събуди" след прекъсване на електрозахранването. но не успя да се "събуди" след планирано спиране на тока през септември. Но изоставеният спускаем апарат все пак предизвика интереса на НАСА.
Преди да започне мисията, агенцията уреди спускаемият модул да бъде оборудван с малко, многостранно огледало, наречено лазерна рефлекторна матрица (LRA) или ретрорефлектор. Устройството с ширина 2-инча (5-сантиметър), направено от осем кубични призми с кварцови ъгли, поставени в куполообразна алуминиева рамка, е проектирано да позволява отразяването на лазерна светлина от практически всякакъв ъгъл орбиталният космически кораб.
Успешна прогресия
Откакто спускаемият модул излезе офлайн, Лунният разузнавателен орбитър (LRO) на НАСА направи няколко неуспешни опита да отрази лазери от ретрорефлектора. Но на 12 декември 2023 г., след осем неуспешни опита, LRO най-накрая удари масива от 62 мили (100 километра) и получи лазерен пинг сигнал.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) е единственият космически кораб, който в момента обикаля около Луната и е оборудван с лазерно оръжие. Този успех е важно доказателство за концепцията за НАСА, която планира да използва повече рефлектори за бъдещи лунни мисии, включително предстоящата мисия на Артемида.
Xiaoli Sun, изследовател в Центъра за космически полети Goddard на NASA и ръководител на мисията, каза в изявление: "Ние демонстрирахме, че можем да локализираме обратни рефлектори на лунната повърхност от лунна орбита. Следващата стъпка е да подобрим тази техника, така че това се превръща в рутинна мисия за бъдещи мисии, които искат да използват тези рефлектори."
Това не е първият път, когато учените изстрелват лазери на Луната. В миналото НАСА успешно е отразявала лазери, изстреляни от Земята върху рефлектори, оставени на лунната повърхност по време на мисиите на Аполо. Този експеримент показа, че Луната бавно се отдалечава от Земята със скорост от около 1,5 инча (3,8 сантиметра) на година.
Въпреки това, новият ретрорефлектор е проектиран с мисъл за по-практична употреба: Националната администрация по аеронавтика и изследване на космоса планира да използва устройството, за да помогне на безпилотните космически кораби да кацнат до съществуващи обекти на Луната, като може да измерва точно колко далеч са са от лунната повърхност (въз основа на времето, необходимо на лазерите да се отразят обратно към космическия кораб).
Това може да е важно за изграждането на бъдещи лунни бази и дори може да позволи на астронавтите да кацат на задната страна на луната в пълна тъмнина. Подобна "прецизна маркировка" може да помогне за предстоящото скачване на капсулата на астронавтите и товарния модул към въздушния шлюз на МКС.
Какви подобрения са направени?
Необходими са няколко опита на LRO да отрази успешно лазера от спускаемия модул Vikram, тъй като орбиталният апарат не е проектиран за толкова точни маневри. Космическият кораб вече работи от 13 години, надхвърляйки параметрите на първоначалната си мисия, която беше предназначена да картографира лунната повърхност.
За да направи това, той изстрелва фини лазерни линии към луната и измерва времето, необходимо им да отскочат обратно до космическия кораб. Но тъй като линиите са толкова далеч една от друга, е трудно да се уцели точно такава малка цел.
В бъдеще космическите кораби, които се насочват към обърнати назад рефлектори, ще имат по-прецизни лазери и могат да ги изстрелват от много по-близки разстояния. Така че, според НАСА, те теоретично трябва да могат да удрят своите малки цели всеки път.
НАСА планира да постави още рефлектори на Луната за подобни експерименти в бъдеще. Последните им опити обаче не минаха добре.
Един от предложените от тях рефлектори беше монтиран на частната лунна кацаща машина Peregrine, която претърпя катастрофално изтичане на гориво малко след изстрелването си на 8 януари и наскоро изгоря в земната атмосфера. Другият беше прикрепен към японския спускаем апарат SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon), който успешно кацна на Луната на 19 януари, но може да е „умрял“ поради проблеми със захранването.
Тези проблеми може да са попречили на изследванията на НАСА върху рефлектора. Но с първата пилотирана мисия Artemis, отложена до 2026 г., те може да имат още няколко шанса, преди тези мисии да пристигнат.