Автоматическая межпланетная станция "Луна-25"

"Луна-25" – малоразмерная демонстрационная посадочная станция для отработки базовых технологий мягкой посадки в околополярной области и проведения контактных исследований южного полюса Луны.

Конструктивно "Луна-25" состоит из двух основных частей: нижняя – посадочная платформа, верхняя – негерметичный приборный контейнер.

Негерметичный приборный контейнер включает в себя научную аппаратуру, радиаторы системы обеспечения теплового режима, электронику, панели солнечных батарей, радиоизотопный источник тепла и энергии, телевизионные камеры и антенны.

На станции использован облегченный приборный контейнер. Это позволило уменьшить вес космического аппарата и задействовать в исследовании больше научных инструментов.

Посадочная платформа представляет собой конструкцию из двигательной установки и посадочного устройства, которое обеспечит мягкое прилунение аппарата. Двигательной установке предстоит обеспечить коррекцию траектории при перелете станции к Луне, выход на орбиту искусственного спутника Луны, торможение при сходе с орбиты и мягкую посадку на поверхность Луны с практически нулевой скоростью. На платформе также установлены антенны служебного радиоканала, датчики контакта с поверхностью и доплеровский измеритель скорости и дальности.

Так как миссия автоматическая, то весь план полета запрограммирован на Земле заранее и загружен в бортовой компьютер, разработанный специально для миссии "Луна-25".

Он обрабатывает все собираемые приборами данные, формирует телеметрию и передает ее в наземный научный комплекс, а также получает команды с Земли, анализирует их и выдает целевые указания на двигательную установку и служебные системы.

Система энергоснабжения, установленная на аппарате, состоит из трех ключевых компонентов. Первый – панели солнечных батарей, которые установлены непосредственно на приборный контейнер. Также есть специальная аккумуляторная батарея и устройства, стабилизирующие напряжение и контролирующие распределение энергии по всем приборам, установленным на аппарате.

Для обеспечения работы приборов в условиях холодной лунной ночи на аппарате установлены тепловые блоки на основе радиоизотопного термоэлектрогенератора. В ночное время они обеспечивают тепловой режим для поддержания работоспособности приборов.

Для функционирования приборов в условиях космоса была разработана система обеспечения теплового режима. Она состоит из термостабилизирующих сотопанелей и радиатора, которые совместно обеспечивают распределение тепла по приборному контейнеру и, соответственно, сбрасывают в космос избыточное тепло от приборов. Кроме того, было применено покрытие из специального материала, который защищает все приборы, элементы двигательной установки и десятки датчиков от воздействия низких температур космоса.

Комплекс научной аппаратуры состоит из восьми приборов:

Нейтронный и гамма-спектрометр АДРОН-ЛР предназначен для изучения элементного состава и содержания водорода в реголите (лунный грунт).

Прибор АРИЕС-Л предназначен для изучения лунной экзосферы (внешняя разреженная оболочка атмосферы).

Блок управления научной информации (БУНИ) осуществляет коммутацию электропитания и управление научной аппаратурой, сбор, хранение и передачу телеметрической научной информации в бортовые системы аппарата.

ЛАЗМА-ЛР – лазерный масс-спектрометр предназначен для измерения химического, элементного и изотопного состава реголита с равновероятной регистрацией всех химических элементов.

Инфракрасный спектрометр ЛИС-ТВ-РПМ предназначен для изучения в видимом и инфракрасном диапазонах минералогического состава поверхностного слоя реголита Луны и содержания в нем воды (в имплантированной или связанной форме).

Прибор ПмЛ (сокращение от "пылевой монитор Луны") предназначен для исследования физических характеристик лунной пылевой экзосферы и поверхностного реголита, рассеиваемого под действием микрометеоритных воздействий.

Манипулятор ЛМК (сокращение от "лунный манипуляторный комплекс") обеспечит доставку образцов реголита в прибор ЛАЗМА-ЛР, изучение механических свойств реголита, наведение ЛИС-ТВ-РПМ на объекты вблизи аппарата.

На "Луне-25" также установлен комплекс СТС-Л из восьми камер. В его составе две посадочные камеры, которые установлены внизу аппарата и "смотрят" на поверхность во время посадки. Данные, полученные с них, будут использованы при создании системы высокоточной посадки для следующих лунных миссий. После посадки они перестанут работать. Кроме них, есть четыре панорамные камеры на разных сторонах аппарата и стереокамеры, которые будут наблюдать за работой ЛМК. Они установлены на той же стороне, что и манипулятор, и "глядят" на рабочую зону около космического аппарата, где будет производиться раскоп и взятие образцов.

Разработчик научной аппаратуры – Институт космических исследований Российской академии наук.

Масса аппарата – 1750 килограммов. Масса научной аппаратуры (научные приборы, лунный манипуляторный комплекс (ЛМК) и служебная телевизионная система) – 30 килограммов; скорость передачи научной информации не менее 4 Мбит/с.

Максимальная дальность радиосвязи составит 410 тысяч километров.

Ожидается, что 11 августа 2023 года российская лунная станция "Луна-25" отправится к естественному спутнику Земли. Ракета "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат" и автоматической станцией должна оторваться от стартового стола космодрома Восточный в 2:10.57 по московскому времени. Резервное время – в 2.35 12 августа.

После старта и отделения от ракеты разгонный блок отправит автоматическую станцию на траекторию перелета к Луне. Ожидается, что полет продлится примерно 4,5 суток. Затем станция должна будет выйти на орбиту вокруг Луны, после чего в течение нескольких дней несколько раз изменит ее, чтобы совершить посадку.

Место посадки "Луны-25" – восточный сектор южной полярной области Луны. Основной район расположен к северу от кратера Богуславский. Резервных района два: первый – к югу от кратера Манцини, второй – к югу от кратера Пентланд-А.

В части посадки "Луна-25" принципиально отличается от своих предшественников: советские лунные станции прилунялись в экваториальной зоне, новая станция должна совершить мягкую посадку в околополярной области со сложным рельефом местности.

Планируется, что научная работа станции продлится год.

Миссия "Луна-25" открывает новую главу в исследовании спутника нашей планеты.

Она позволит отработать технологию мягкой посадки на поверхность Луны, которая в последний раз использовалась почти полвека назад. Кроме того, посадка будет выполняться в ранее недоступные районы. Станция послужит демонстратором новейших технологий в области радиоэлектроники и автоматики, которые смогут применяться на последующих более сложных аппаратах

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников