Ученые рассчитали оптимальные маршруты для передвижения астронавтов по Луне
Отправить людей на Луну — серьезная задача, но на моменте прилунения экспедиция не заканчивается: космонавтам надо как-то ориентироваться на незнакомом небесном теле. Этим вопросом задалась международная команда астрономов, которая, используя данные автоматической межпланетной станции Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), создала подробный атлас региона будущих посадок. Статья, описывающая детали, опубликована в журнале Acta Astronautica.
В ближайшее десятилетие планы высадки экипажей на Луну вынашивают США, Россия, Китай, Евросоюз, а в перспективе — еще полдюжины стран и даже некоторые частные космические компании. Большинство при этом нацелены на южную полярную область Луны, топографически сложный регион, характеризующийся кратерами, областями постоянной тени и волнистыми склонами.
Топографическая карта в этой местности окажется незаменимым помощником, и именно ее созданием занялись ученые под руководством доцента Института Сьенси-де-Эспаи и Барселонского автономного университета Элоя Пена-Асенсио. Он и его коллеги из шести университетов по всему миру решили обобщить имеющиеся данные и на их основе создать универсальный инструмент, к которому смогут прибегать космические агентства при планировании миссий и космонавты на местности.
Вот как описывает сложности первых высадок на Луну в рамках программы «Артемида» один из соавторов исследования Дэвид Кринг: «Любой переход должен проходить по склонам менее 20 градусов. Астронавтов также попросят держаться в пределах двух километров от посадочного модуля и, в идеале, держать посадочный модуль в поле зрения. Рельеф местности и наклон будут влиять на выбранные маршруты. Некоторые лунные горы больше, чем Эверест на Земле».
Чтобы обезопасить землян от превратностей лунных пейзажей, ученые обратились к данным лазерного альтиметра для составления точной карты высот LOLA, который в 2015 году произвел измерения южного полярного региона Луны с точностью 5 метров на пиксель. Опираясь на эти данные, исследователи создали алгоритм под названием MoonPath, который (сочетая метод Монте-Карло с алгоритмом Дейкстры) рассчитал оптимальные траектории движения людей на Луне.
Как объяснил Пена-Асенсио, полученный алгоритм работает в условиях ряда ограничений, включая обходы туда и обратно, минимизацию крутых склонов, избегание крупных валунов и ограничение общего расстояния радиусом 2 км. «Наш инструмент оценивает свойства, с которыми астронавт столкнется во время прохождения маршрута, такие как топографические изменения, падение солнечного света на их тела, прямая видимость лунного модуля, температура и несущая способность. Кроме того, мы оцениваем скорость и время ходьбы на основе записей программы "Аполлон"», — уточнил астроном.
Результатом масштабной работы стал атлас, включающий 521 возможный проход и спуск в южном полярном регионе, причем 94% из них позволяют перемещаться по склонам с уклоном не больше 15 градусов. Кроме того, эти выкладки помогут космическим агентствам выбрать оптимальные площадки для прилунения своих аппаратов, а также распланировать наилучшим образом маршруты космонавтов к залежам льда или другим полезным ископаемым.
В то же время создание полноценной топографической карты еще впереди. Но вполне возможно, что к моменту первой в новом веке высадки такие полезные инструменты уже будут готовы.
Самое популярное
