Кредит: НАСА
Скажи сыр, луна. Мы подходим для крупного плана. Когда посадочный модуль Nova-C компании Intuitive Machines спускается к Луне, четыре крошечные камеры НАСА будут направлены на лунную поверхность, собирая изображения того, как поверхность меняется в результате взаимодействия с шлейфом двигателя космического корабля.
Стереокамеры для исследования поверхности Луны (SCALPSS), разработанные в Исследовательском центре Лэнгли НАСА в Хэмптоне, штат Вирджиния, представляют собой набор камер, размещенных вокруг основания лунного посадочного модуля для сбора изображений во время и после спуска. Используя метод стереофотограмметрии, исследователи из Лэнгли будут использовать перекрывающиеся изображения из версии SCALPSS на Nova-C — SCALPSS 1.0 — для создания трехмерного изображения поверхности.
Эти изображения поверхности Луны не будут просто фантастической новинкой. Поскольку количество полетов на Луну увеличивается, а количество полезных грузов, приземляющихся вблизи друг друга, растет, ученым и инженерам необходимо иметь возможность точно предсказывать последствия приземлений.
Насколько изменится поверхность? Когда спускаемый аппарат приземляется, что происходит с лунным грунтом или реголитом, который он выбрасывает? Поскольку на сегодняшний день во время спуска и посадки собрано ограниченное количество данных, SCALPSS станет первым специализированным инструментом для измерения взаимодействия шлейфа с поверхностью Луны в режиме реального времени и поможет ответить на эти вопросы.
«Если мы размещаем объекты — посадочные модули, места обитания и т. д. — рядом друг с другом, мы могли бы подвергать пескоструйной очистке то, что находится рядом с нами, так что это повлечет за собой требования по защите этих других объектов на поверхности, которые могут добавить массу и эта масса распространяется по архитектуре», — сказала Мишель Мунк, главный исследователь SCALPSS и исполняющая обязанности главного архитектора Управления космических технологий НАСА в штаб-квартире НАСА. «Все это часть комплексной инженерной проблемы».
Под руководством Артемиды НАСА намерено сотрудничать с коммерческими и международными партнерами, чтобы установить первое долгосрочное присутствие на Луне. В рамках инициативы Commercial Lunar Payload Services (CLPS) SCALPSS 1.0 сосредоточен исключительно на том, как посадочный модуль изменяет поверхность Луны во время приземления. Он начнет снимать изображения с момента, когда шлейф посадочного модуля начнет взаимодействовать с поверхностью, и до завершения приземления.
Окончательные изображения будут собраны в небольшом бортовом хранилище данных, а затем отправлены на посадочный модуль для обратной связи на Землю. Команде, вероятно, понадобится как минимум пара месяцев, чтобы обработать изображения, проверить данные и создать цифровые трехмерные карты рельефа поверхности. Ожидаемая депрессия, которую они обнаруживают, вероятно, не будет очень глубокой — во всяком случае, не в этот раз.
«Даже если вы посмотрите на старые изображения «Аполлона» — а посадочные модули «Аполлона» с экипажем были больше, чем эти новые роботизированные посадочные модули — вам придется присмотреться очень внимательно, чтобы увидеть, где произошла эрозия», — сказал Роб Мэддок, менеджер проекта SCALPSS в Лэнгли. «Мы ожидаем чего-то глубиной порядка сантиметров — может быть, дюйма. Это действительно зависит от места приземления, а также от того, насколько глубока реголит и где находится коренная порода».
Но это шанс для исследователей увидеть, насколько хорошо SCALPSS будет работать по мере продвижения США в будущее, когда космические корабли класса «Системы приземления человека» начнут совершать полеты на Луну.
«Они будут намного больше, чем даже «Аполлон». Это довольно большие двигатели, и они, возможно, смогут вырыть несколько хороших ям», — сказал Мэддок. «Вот что мы делаем. Мы собираем данные, которые можем использовать для проверки моделей, предсказывающих, что произойдет».
SCALPSS 1.1, который будет оснащен двумя дополнительными камерами, планируется запустить на другой поставке CLPS — Blue Ghost от Firefly Aerospace — позднее в этом году. Дополнительные камеры оптимизированы для съемки на большей высоте, до ожидаемого начала взаимодействия шлейфа с поверхностью, и обеспечивают более точное сравнение до и после.
НАСА работает с несколькими американскими компаниями над доставкой науки и технологий на поверхность Луны в рамках инициативы CLPS.
Эти компании разного размера претендуют на доставку полезной нагрузки для НАСА. Это включает в себя все: от интеграции полезной нагрузки и эксплуатации до запуска с Земли и посадки на поверхность Луны.
