NASA VIPER прокладывает путь к следующему поколению луноходов

В связи с тем, что миссия НАСА «Артемида» планирует вернуть астронавтов на Луну впервые с 1972 года, появился новый ажиотаж вокруг исследования Луны.

Космические агентства по всему миру разрабатывают передовые луноходы с расширенными возможностями, и марсоход НАСА VIPER находится в авангарде новых роботов-исследователей.

VIPER, или Летучий исследовательский полярный вездеход, уже начал строительство и должен приземлиться на Южном полюсе Луны в 2024 году. Его миссия состоит в поиске водяного льда на поверхности Луны. Вооруженный набором научных инструментов, VIPER будет собирать и анализировать образцы и составлять карту распределения водяного льда под поверхностью, что может заложить основу для устойчивого исследования Луны.

«VIPER идет по пятам за миссией НАСА (2009) LCROSS, которая была первой лунной миссией, которая действительно коснулась водяного льда в полярной области на Луне», — говорит Дэн Эндрюс, руководитель проекта VIPER в Исследовательском центре Эймса НАСА в Калифорнии. .

«С момента этого открытия были запланированы миссии, чтобы лучше понять природу и распределение водяного льда, поддерживая как научные, так и исследовательские цели, такие как цель Артемиды по поддержанию человеческого присутствия на Луне», — продолжает он.

«Добыча местных ресурсов, где бы они ни находились, облегчит людям «жизнь за счет земли» на Луне, а также даст воздух для дыхания, воду для питья, выращивания и производства и даже водород для ракетного топлива».

Хорошо адаптированный вездеход

VIPER будет размером с тележку для гольфа и будет весить 430 кг (948 фунтов). Он будет оснащен тремя спектрометрами для измерения летучих веществ — таких веществ, как вода, которые могут легко переходить из твердого или жидкого состояния в газообразное, — и 1-метровым буром для проведения подземных раскопок.

«Спектрометры включают в себя масс-спектрометрию, спектрометрию нейтронов и спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона, что обеспечивает хорошее и широкое понимание интересующих летучих веществ, а также понимание некоторых геотехнических свойств лунного реголита», — говорит он. Реголит — это рыхлый материал на лунной поверхности, включающий лунные камни и пыль.

VIPER НАСА будет оснащен важным инструментом для поиска водорода, который, как надеется НАСА, позволит ему найти воду на Луне.

НАСА надеется, что данные, собранные VIPER, помогут сформировать будущие миссии. «Знание того, где находятся такие ресурсы, как водяной лед… а также условия в этих местах, будет иметь прямое значение для того, как последующие миссии будут собирать этот водяной лед», — говорит Эндрюс. «Кроме того, изучение того, как можно извлекать летучие вещества, может иметь отношение к аналогичным действиям на Марсе — Марс и Луна — очень разные места, но есть некоторые хорошие инженерные знания на Луне, которые могут помочь в будущих марсианских миссиях по сбору летучих веществ».

По своей конструкции и возможностям VIPER выделяется среди других марсоходов за счет адаптации к лунным полярным условиям.

По словам Эндрюса, одним из основных препятствий, с которыми сталкивается команда VIPER, является освещение на полюсах Луны. «Для миссии на солнечной энергии солнечный свет — это сила и тепло, а в полярных регионах солнце находится очень низко над горизонтом, а тени на лунной поверхности очень длинные», — объясняет он. «Это заставляет бродячие миссии на поверхности планировать очень тщательно, чтобы они не замерзли, учитывая эти холодные темные тени. Команда дизайнеров VIPER учитывает все эти ограничения и учитывает их как в наших планах движения на поверхности, так и в самой конструкции вездехода.

«Например, наши солнечные батареи находятся по бокам марсохода, а не сверху, потому что солнце находится так низко над горизонтом».

Будучи четырехколесным вездеходом, VIPER сможет двигаться в любом направлении, сохраняя при этом свои солнечные батареи и системы связи направленными на Землю или Солнце. «Это дает VIPER невероятный уровень контроля и гибкости», — говорит Эндрюс. «Система подвески VIPER также предоставляет уникальные средства для изменения центра тяжести, чтобы он мог перемещаться в неопределенных условиях и окружающей среде».

Инженеры тестируют прототип VIPER.

Роверы, вездеходы

Миссия VIPER не одинока в своих планах посадить колеса на Луну.

Космический центр Мохаммеда бин Рашида в Дубае (MBRSC) разрабатывает новый ровер для замены 10-килограммового четырехколесного марсохода Рашида, который был потерян в апреле, когда посадочный модуль с марсоходом — космический корабль Hakuto-R, построенный японской компанией ispace, — считается совершить аварийную посадку на Луне.

Третий индийский марсоход Chandrayaan-3 должен быть запущен в июле этого года и будет развернут на «мягкой площадке» на поверхности Луны для проведения химического анализа.

В Технологическом университете Делфта в Нидерландах инженеры стремятся в конечном итоге создать команду крошечных марсоходов, которые будут работать вместе для сбора данных о Луне. У Лаборатории космических приборов Национального автономного университета Мексики есть аналогичный проект — Colmena планирует катапультировать пять миниатюрных марсоходов на поверхность Луны. В Канаде стартап STELLS SPACE из Торонто разрабатывает «портативное зарядное устройство» для беспроводного обеспечения солнечной энергией застрявших марсоходов.

Тем временем влияние миссии VIPER на космические исследования обещает быть значительным.

«VIPER даст ответы — и, возможно, новые вопросы, — которые вполне могут определить будущее коммерческой индустрии на Луне для будущих поколений», — говорит Эндрюс.