Луната очаква Призрачния ездач: мисията Blue Ghost на път към Морето на кризите

На 15-ти януари Firefly Aerospace изпрати модула за кацане Blue Ghost на Луната. Апаратът беше изстрелян с ракета от типа Falcon 9 на SpaceX и може да стане вторият американски апарат след програмата „Аполо“, който успява осъществи меко кацане на лунната повърхност.

Името на мисията, Ghost Riders in the Sky (Призрачни ездачи в небето), отпраща към една класическа кънтри балада. В нея един каубой е посетен от зловещо видение: стадо дяволски крави, които се носят през облаците, следвани от душите на пастирите, обречени да яздят вечно през небесното пасище на огнедишащи жребци.

През следващите четири седмици космическият апарат постепенно ще се отдалечава от Земята във все по-широка орбита. На борда му се намират редица научни инструменти на НАСА. Мисията е част от програмата Commercial Lunar Payload Services (CLPS), чрез която НАСА ангажира частни компании да доставят товари до Луната като част от мащабния проект Artemis.

„Луната е нещо като врата към Слънчевата система, сравнително просто място, където усъвършенстваме нашите космически умения“, обяснява Рей Аленсуърт , директор на космическата програма на Firefly Aerospace. „Основните научни данни, които събираме при мисиите CLPS, са важни не само за „Артемида“, но и за изследването на другите планети.“

За компанията Firefly, която вече разработи и изстреля своя собствена ракета, полетът до Луната ще бъде първият. Тази мисия ще провери и ефективността на програмата CLPS, в рамките на която НАСА е готова да отпусне до 2,6 млрд. долара на частни компании за лунни доставки. Агенцията очаква да спести пари: договорът с Firefly, подписан през февруари 2021 г., е на стойност 101 млн. долара – много по-малко, отколкото би било необходимо за построяването на собствен модул за кацане.

„Един модул за кацане на Луната, построен по традиционния начин, струва повече от половин милиард долара …. Никога не съм виждал по-евтино предложение“, отбелязва Томас Цурбухен, който ръководеше Дирекцията за научни мисии на НАСА от 2016 до 2022 г. и насърчаваше програмата CLPS.

НАСА също така се надява да увеличи честотата на роботизираните лунни мисии. Blue Ghost е третият апарат, изстрелян в рамките на CLPS от януари 2024 г. насам, като до края на годината е планирано още едно изстрелване.

Ниските разходи и бързите срокове обаче имат своята цена – НАСА позволява на частните производители сами да проектират и управляват апаратите. Това увеличава риска от неуспех: от самото начало на проекта ръководителите на НАСА, включително Зурбухен, подчертават, че всяка първа мисия в рамките на CLPS има шанс за успех около 50/50.

Прогнозата се оказва точна. През януари базираната в Питсбърг компания Astrobotic изстреля лунен модул, превозващ товари за НАСА и други клиенти, но малко след изстрелването космическият апарат получи критична повреда. През следващия месец базираният в Хюстън роботизиран апарат Intuitive Machines се отправи към южния полюс на Луната. Той оцеля при спускането, но при кацането счупи една опора и частично се наклони.

Blue Ghost на Firefly е висок около два метра и широк 3,5 метра – с размерите на два Volkswagen Beetle, паркирани един до друг – и може да пренесе до 150 кг товар до повърхността на спътника. При първата си мисия модулът носи 10 инструмента на НАСА – рекордно количество оборудване за един полет по програмата CLPS.

За инженерите на Firefly, много от които са на малко повече от 20 години, изграждането на Blue Ghost е както уникална възможност за кариера, така и голямо предизвикателство.

„Това е умопомрачително“, признава Аленсуърт. „Работата е специална, но понякога обезсърчителна – все пак никой от нас досега не е конструирал модули за кацане на Луната.“

Тези предизвикателства се проявяват най-ярко при разработването на двигателите, отговорни за кацането на Луната. Малко след важния преглед на проекта през октомври 2021 г. инженерите на Firefly осъзнават, че ще трябва сами да изградят системите за контрол на положението, които контролират позиционирането на космическия кораб и го стабилизират. До август 2024 г. – по-малко от три години след като започват работа – екипът, ръководен от инженера Райън Коул, разполага с двигатели, готови за полет.

„Конвенционалната мъдрост гласи, че е невъзможно да се построи подобен двигател за по-малко от три години“, казва Коул. „Но никой от нас не смяташе, че това е неосъществимо.“

Сега на Blue Ghost му предстои около шестседмично пътуване, преди двигателите да преминат решаващ тест. След 25 дни в околоземна орбита модулът ще прекара четири дни в пътуване до Луната. След това ще прекара още 16 дни в лунна орбита, преди да направи опит за кацане в началото на март. Blue Ghost не лети сам – ракетата изведе в орбита и Hakuto-R Mission 2, лунен модул и роувър на японската компания ispace. Първият опит за кацане на ispace през април 2023 г. се провали само на няколко километра от повърхността на спътника.

По искане на НАСА мисията Blue Ghost 1 е насочена към Mare Crisium (Морето на кризите) – тъмен басейн с диаметър около 560 км, образуван в древността, когато лунната лава е запълнила нов ударен кратер. Смята се, че съставът на тази област отразява по-добре средния геоложки състав, отколкото местата за кацане на Аполо. Планирано е Blue Ghost да работи там в продължение на 14 дни.

Част от оборудването на Blue Ghost ще тества нови технологии. Един от инструментите ще изследва дали модулите за кацане на Луната могат да използват GPS сигналите на сателитите от Земята. Друг ще се опита да се бори с лунния прах – малки назъбени частици, опасни за астронавтите и машините – като го изтласква от повърхността с помощта на електрически полета.

Други инструменти ще изследват вътрешната структура на Луната. Инструментът LISTER (Lunar Instrumentation for Subsurface Thermal Exploration with Rapidity) ще измерва по какъв начин топлината се отделя от вътрешността на Луната. Това ще помогне да се разбере каква е дълбоката структура на нашия естествен спътник и неговата еволюция. Уредът представлява термометър в края на сонда, която ще пробива грунта на дълбочина до три метра с помощта на сгъстен газ. При успех LISTER ще постави рекорд за най-дълбоко проникване в лунната повърхност.

„Във вакуума газът е като граната… Помислихме си – защо да не го използваме за създаване на дълбоки дупки?“, обяснява Крис Затсни, вицепрезидент на изследователските системи в Honeybee Robotics, компанията, собственост на Blue Origin, която е разработила LISTER. „Това е почти като да насочиш струя от градински маркуч в почвата, за да изкопаеш ров.“