NASA провело 30 включений гибридного двигателя для имитации посадки на Луну
Одна из ключевых задач американской программы «Артемида» — осуществить первую за полвека высадку людей на Луну и возвратить экипажи обратно на Землю. Сделать это планируется с помощью посадочных систем, разрабатываемых компаниями SpaceX и Blue Origin. Эти аппараты оснастят мощными двигателями, работа которых при посадке и взлете будет неизбежно воздействовать на лунный реголит, разбрасывая его частицы в разных направлениях и даже образуя кратеры. Чтобы понять, какой урон может получить техника от воздействия лунной пыли, агентство провело 30 специальных тестов.
Испытания, имитирующие воздействие реактивной струи на реголит, проводились инженерами и учеными из Космического центра Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, с использованием модельного двигателя, работающего на гибридном топливе (твердое горючее и газообразный кислород в качестве окислителя). О марке двигателя и его характеристиках не сообщается. Говорится лишь, что его диаметр — 0,3 метра, а компоненты были напечатаны на 3D-принтере в Университете штата Юта.
Всего было выполнено 30 включений ракетного двигателя, из которых 28 проводились в вакуумных условиях, имитирующих обстановку на Луне, а еще два — при обычном атмосферном давлении. По их итогам специалисты смогли подтвердить надежность включения силовой установки. Основным этапом работ станет эксперимент в вакуумной камере диаметром 18 метров по определению последствий воздействия реактивной струи на реголит. Он запланирован на конец 2025 года и будет проводиться в исследовательском центре Лэнгли.
В вакуумной камере, засыпанной имитатором лунного грунта, известным как Black Point-1, инженеры будут оценивать степень воздействия реактивной струи на лунный реголит — изменяя высоту включения двигателя, а также измеряя размеры получившихся кратеров и скорость разлета частиц грунта.
Как отметила главный руководитель испытаний Эшли Корзун, последний раз подобные тесты с воссозданием условий посадки проводились в рамках программ «Аполлон» и «Викинг» в 1970-х годах, но масштабы посадочных модулей «Артемиды» требуют новых данных, чтобы понять сложную физику посадки и взлета.
«“Артемида” основана на том, что мы узнали из миссий “Аполлон” на Луну. NASA еще предстоит узнать больше о том, как на реголит повлияет посадка космического корабля, который намного больше лунного модуля “Аполлона”, будь то на Луну в рамках “Артемиды” или на Марс для будущих экспедиций», — подчеркнул ведущий инженер по системам посадки человека и аэрокосмическим средам Маниш Мехта.
Так, в частности, стартовая масса лунного модуля LM корабля Apollo 11 составляла 15 тонн, тогда как современные посадочные системы весят более 40 тонн. Тяга двигателей тоже возросла — воздействие на верхний слой лунной поверхности будет намного интенсивнее. В связи с этим важно предсказать, как частицы реголита поведут себя при посадке — это позволит сделать прилунение более безопасным.
Ранее NASA завершило сборку первой ступени сверхтяжелой ракеты SLS для пилотируемого облета Луны. Ее подняли в вертикальное положение и оснастили боковыми ускорителями. Полет состоится в рамках экспедиции Artemis II, старт которой запланирован не ранее, чем через год.