Художественное представление лунного модуля Nova-C компании Intuitive Machines на Южном полюсе Луны. Кредит: Intuitive Machines
Миниатюрная лаборатория, разработанная Открытым университетом (OU) при поддержке RAL Space, отправится в южный полярный регион Луны в составе космического аппарата Prospect Европейского космического агентства (ESA) для поиска летучих веществ, включая водяной лед, в рамках инициативы NASA Commercial Lunar Payload Services.
NASA выбрало Intuitive Machines для доставки шести полезных нагрузок, которые углубят наше понимание Луны и ответят на ключевые вопросы о том, где и как летучие вещества могут быть найдены на поверхности Луны. Летучие вещества, такие как водяной лед, представляют собой химические компоненты, которые легко испаряются или испаряются при определенных условиях.
Prospect — это набор инструментов, которые будут бурить на глубину не менее 1 метра под поверхностью Луны, извлекать образцы и обрабатывать их в мини-лаборатории ProSPA. Сочетание роботизированного бура и пакета анализа образцов предназначено для идентификации летучих веществ, захваченных под поверхностью при экстремально низких температурах до –150°C.
Крис Хоу, руководитель группы производства и программного обеспечения компании RAL Space, сказал: «Технология, лежащая в основе ProSPA, является результатом многолетнего сотрудничества между RAL Space и Открытым университетом, и мы рады, что этот последний этап приближает инструмент на один шаг к Луне.
«ProSPA не только будет опираться на наследие предыдущих проектов, таких как PITMS, но и полученные нами знания также будут способствовать будущим миссиям, углубляя наше понимание лунной поверхности. Это действительно захватывающий проект, в котором приятно участвовать».
Основной вклад Европы разделит поездку с пятью другими инструментами из США, включая ретрорефлекторы для определения мест посадки на Луне и дрожжи для изучения радиации и гравитационных реакций. В общей сложности шесть инструментов будут иметь массу около 80 кг.
Летучие вещества для устойчивого освоения
Проект «Перспектива» является частью глобальных усилий по выявлению потенциальных лунных ресурсов для устойчивого и долгосрочного присутствия человека на Луне.
Вода является ключевой целью: на поверхности или под ней могут быть концентрации замерзшей воды, особенно в полярных регионах Луны, что предполагают недавние измерения с орбиты. Информация о том, сколько воды присутствует и насколько она доступна, поможет спланировать будущие миссии с использованием местных ресурсов.
«Prospect присоединяется к новой волне лунной науки и исследований, которая может открыть дверь к использованию лунных ресурсов. Например, извлечение кислорода непосредственно из лунных пород и пыли может стать эффективным способом снабжения кислородом мест обитания людей или двигателей космических кораблей», — говорит Ричард Фисакерли, менеджер проекта Prospect.
«Помимо своего потенциала в качестве ресурсов, лунные летучие вещества также представляют собой важный компонент лунного реголита — слоя рыхлой пыли и фрагментированной породы на поверхности Луны. «Перспектива» может углубить наше понимание фундаментальной науки о Луне и ее окружающей среде», — добавляет он.
Бурение и анализ проб
Роботизированная дрель, названная ProSEED, проникнет в лунную поверхность на глубину до одного метра. Ожидается, что температура под поверхностью будет ниже –100°C и будет соответствовать условиям, при которых водяной лед может быть стабильным. Бур оснащен многоспектральным устройством формирования изображений и датчиком диэлектрической проницаемости для поддержки дистанционного обнаружения и анализа летучих веществ, а также минералогии реголита в месте посадки.
Миниатюрная лаборатория ProSPA будет получать образцы из бура через карусель с несколькими печами, запечатывать их и нагревать для извлечения летучих веществ, захваченных холодом. Затем прибор ProSPA будет измерять природу и распространенность лунных летучих веществ с использованием газов, выделяемых из образца. ProSPA также будет тестировать определенные процессы, которые могут быть применены для извлечения ресурсов в будущем.
Доктор Симеон Барбер, который руководит проектом в Открытом университете, сказал: «После более чем десятилетия разработки концепции и инструмента ProSPA наша команда невероятно взволнована тем, что отправится на Луну. Мы с нетерпением ждем анализа свежих образцов, пробуренных в южной полярной области Луны, которые могут содержать древние запасы воды и других льдов. И мы с нетерпением ждем возможности разгадать тайны этой экстремальной среды и открыть ее потенциал для поддержки будущих исследовательских миссий».
На шаг ближе к исследованию Луны
Бур ProSEED уже прошел испытания в Италии, в том числе при очень низких температурах, низком давлении и с использованием смеси имитатора лунного реголита и водяного льда.
Испытания доказали, что бур способен глубоко проникать в твердый материал и успешно отбирать образцы.
