Россия возобновляет исследования Луны

Луна — ближайшее к Земле небесное тело, естественный спутник, поэтому примерно треть всех автоматических межпланетных станций (АМС) из разных стран отправляются к ней. Возобновить исследования Луны в России было решено запуском АМС «Луна-25».
Над этим проектом работы начались в 1997 году. Первоначально запуск планировался на 2000 год, но отсутствовало финансирование. Возобновили работы в 2005 году. Планировали запуск на 2014 год, но по разным причинам его откладывали и одновременно сокращали количество научной и научно-технологической аппаратуры на борту. Наконец в 2021 году станция была собрана. И только 11 августа 2023 года, после почти 50-летнего перерыва, состоялся запуск.
Запустили станцию именно в тот момент, когда имелась возможность опередить индийский ракетоноситель с АМС «­Чандраян-3», стартовавший вслед за нашей ракетой с теми же целями — исследовать южный полюс Луны на предмет наличия там воды. Возникает вопрос: не стала ли предстартовая спешка причиной неудачи российской миссии?

«Луна-25». Фото РКК «Энергия»

«Луна-25» стала первой российской лунной АМС почти за полсотни лет. Россия возлагала на полет большие надежды. Предстояло отработать операцию мягкого прилунения на южном полюсе Луны, который интересен тем, что там, возможно, есть вода в виде льда. Российские специалисты (Научно-производственное объединение им. С. А. Лавочкина) оценивали шансы на успех в 80 %, хотя в мире принято оценивать успех в лунных программах только на 70 %.
АМС «Луна-25» летела к Луне по этапам. Сначала аппарат приблизился к Луне, после чего была дана команда на включение маршевого двигателя для снижения скорости. Далее произошел захват аппарата гравитационным полем Луны. Затем станция находилась на орбите примерно в 100 км от поверхности Луны и сделала 38 витков за трое суток. Во время четвертых суток в Центре управления полетом для АМС формировали посадочную эллиптическую орбиту. Аппарат должен был перейти на нее и вращаться вокруг Луны еще двое суток. Это примерно 24 витка. Далее при нормальном спуске АМС принимает вертикальное положение и тормозится.
Спуск строго контролируется. Нельзя допускать превышения скорости 3 м/с по вертикали и 1 м/c по горизонтали, а траектория посадки — эллипс с размерами: длинная ось 30 км и короткая ось 15 км.
19 августа на станцию «Луна-25» был дан импульс для перехода на эллиптическую орбиту, но внезапно оборвалась связь с аппаратом. Попытки ее восстановить успехом не увенчались. Прилуниться российский космический аппарат должен был 21 августа.
Роскосмос предварительно признал, что аппарат разбился при снижении. Причина аварии — отказ акселерометра. Это устройство, фиксирующее изменение скорости (ускорение).
Сейчас Роскосмос рассматривает 16 версий, почему акселерометр не включился и, как следствие, корректирующий двигатель не прекратил свою работу. На конец сентября Рос­космосом уже проверены 11 версий.
В этих условиях посадочный модуль индийской миссии «Чандраян-3» с луноходом на борту успешно прилунился. Теперь Индия — четвертое государство после СССР, США и КНР, чей аппарат смог совершить мягкую посадку на Луну. У индийской миссии — самая южная точка прилунения в истории космонавтики, хотя еще совсем недавно на это претендовала наша «Луна-25».
Эпоха изучения Луны космическими средствами началась 2 января 1959 года, когда в Советском Союзе был произведен запуск АМС «Луна-1» — первого космического аппарата, отправленного в сторону естественного спутника Земли. Сблизившись с Луной 4 января, станция прошла от нее в шести тысячах километров. Станция «Луна-1» получила данные о радиационной обстановке и газовой составляющей межпланетного вещества в окололунном пространстве.
Следующая станция, «Луна-2», стартовала 12 сентября 1959 года. Успешно выполнив программу научных исследований, она достигла лунной поверхности 14 сентября. Впервые в истории был осуществлен космический полет с Земли на другое небесное тело.
4 октября 1959 года была запущена АМС «Луна-3», которая сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны.
Изучение естественного спутника Земли впоследствии было продолжено с помощью советских автоматических станций серии «Зонд» и «Луна». По результатам их миссий составили первую полную карту Луны.
31 января 1966 года была запущена АМС «Луна-9», которая 3 февраля впервые в мире совершила мягкую посадку на поверхность Луны. Станция выяснила, что предполагаемый пыльный слой на поверхности Луны отсутствует. АМС работала 75 часов.
31 марта 1966 года была запущена АМС «Луна-10», которая 3 апреля вышла на орбиту вокруг Луны и стала ее первым искусственным спутником. На борту станции находился ряд научных приборов, которыми были выполнены исследования Луны и окололунного пространства. Связь со станцией поддерживалась до 30 мая. «Луна-10» совершила 460 оборотов вокруг Луны, было проведено 219 сеансов радиосвязи.
Исследования Луны с орбит ее искусственных спутников были продолжены АМС «Луна-11, -12, -14, -15». Они дали возможность получить детальные снимки больших площадей видимой и невидимой с Земли стороны Луны, уточнить ее конфигурацию, определить аномалии ее гравитационного поля, изучить метеоритную и радиационную обстановку в окрестностях Луны, а также получить общие сведения селенохимического характера.
21 декабря 1966 года исследования были продолжены АМС «Луна-13». Она совершила мягкую посадку 24 декабря вблизи западной окраины Океана Бурь в 400 километрах от места прилунения АМС «Луна-9». Межпланетной станцией «Луна-13» были проведены исследования физико-механических свойств лунного грунта.
Задача возвращения из космоса на Землю научных лабораторий была решена АМС «Зонд-5» (сентябрь 1968 года) и «Зонд-6» (ноябрь 1968 года). Эти аппараты благополучно возвратились на Землю, совершив посадку в заданных районах.
Нельзя не отметить важную роль в изучении Луны США. Эта страна выполнила ряд пилотируемых полетов к Луне по программе «Аполлон».
Одновременно с выполнением «Аполлона» шла работа и в СССР. 24 сентября 1970 года была совершена первая автоматическая доставка на Землю лунного вещества станцией «Луна-16».
10 ноября 1970 года была запущена АМС «Луна-17», доставившая 17 ноября на Луну самоходный аппарат «Луноход-1», который за 10 с половиной месяцев прошел расстояние в 10 540 метров и передал панорамные и отдельные фотографии поверхности Луны.
В феврале 1972 года АМС «Луна-20» доставила на Землю образцы лунного грунта, впервые взятые в труднодоступном гористом районе.
В январе 1973 года АМС «Луна-21» доставила на Луну «Луноход-2» для комплексного исследования переходной зоны между «морским» и «материковым» районами.
В августе 1976 года стартовала станция «Луна-24», ставшая последним космическим аппаратом, запущенным к Луне в СССР. Главным результатом полета «Луны-24» стала доставка на Землю образцов лунного грунта массой 170 граммов.
Программы освоения Луны были свернуты почти одновременно в СССР и США в середине 1970-х годов: летать на естественный спутник Земли оказалось очень дорого и бесперспективно.
Между тем в октябре 2008 года был запущен первый индийский лунный зонд «Чандраян-1». Космический аппарат проработал на орбите Луны 312 дней, до 29 августа 2009 года, совершив 3,4 тысячи витков вокруг нее. Он установил, что в северных полярных кратерах Луны на глубине залегают огромные глыбы льда.
Вскоре это подтвердили американцы. Так, в конце июня 2009 года на американской ракете-носителе Atlas-5, оснащенной российскими двигателями, были выведены в космос космические аппараты LRO («орбитальный зонд разведки Луны») и LCROSS («зонд наблюдения и исследования лунных кратеров»), которые установили, что в лунных полярных областях залегает лед.
Что в будущем? Россия планирует между 2036 и 2040 годами развернуть на Луне полномасштабную базу, которая должна включать модули с системами жизнеобеспечения для проживания космонавтов, центры космического мониторинга Земли, средства энергообеспечения и связи, космические стенды для экспериментов по переработке и использованию лунного вещества и природных ресурсов, стенды для отработки и испытаний новых космических средств и технологий.
Сергей Елисеев.
Фото РКК «Энергия» и Космического Центра «Восточный» (ЦЭНКИ)