Берешит ( иврит : בְּרֵאשִׁית , Bərēšīṯ , «В начале»; Книга Бытия ) был демонстратором небольшого роботизированного лунного спускаемого аппарата и лунного зонда, управляемого компаниями SpaceIL и Israel Aerospace Industries . В его цели входило вдохновение молодежи и содействие карьере в области науки, технологий, инженерии и математики ( STEM ), а также посадкана Луну магнитометра , капсулы времени и лазерного ретрорефлектора . 11 апреля 2019 года у посадочного модуля отказали гироскопы, что привело к остановке главного двигателя, в результате чего посадочный модуль разбился на Луне. [10] Его окончательное положение покоя — 32,5956° с.ш. и 19,3496° в.д. [11]
Посадочный модуль ранее назывался Sparrow и был официально переименован в Beresheet в декабре 2018 года. [12] Его чистая масса составляла 150 кг (330 фунтов); с заправкой при запуске его масса составляла 585 кг (1290 фунтов). Ее сравнивали со стиральной машиной, поскольку ее высота составляла примерно 1,5 м (4 фута 11 дюймов), а по ширине она была аналогична крупной бытовой технике. [13] Он использовал семь наземных станций для связи Земля-посадочный модуль. [14] Центр управления полетами находился в компании Israel Aerospace Industries (IAI) в Йехуде , Израиль .
Beresheet был разработан совместно SpaceIL и Israel Aerospace Industries (IAI) при поддержке Израильского космического агентства и Морриса Кана , его главного финансиста. Это была первая частная лунная миссия, стимулированная Google Lunar X Prize . [15] SpaceIL и IAI построили корабль [16] при поддержке Израильского космического агентства. [17] Временное окно для участия в Google Lunar X Prize закрылось до запуска. После миссии Lunar X Prize вручила SpaceIL премию в размере 1 миллиона долларов США на поддержку второй миссии. [18]
Затраты на проект, включая запуск, составили около 100 миллионов долларов США. [19] В июле 2018 года участие правительства Израиля в проекте было заявлено на уровне 10%. [20] Однако в 2019 году, незадолго до запуска, SpaceIL сообщила СМИ, что общий бюджет составил около 90 миллионов долларов США, и только около 10 миллионов долларов США. Из них 2 миллиона долларов поступило от правительства Израиля. [21]
Космический корабль нес « капсулу времени », содержащую более 30 миллионов страниц данных, включая полную копию англоязычной Википедии , диск Wearable Rosetta , базу данных PanLex , Тору , детские рисунки, детскую книгу, вдохновленную космическим запуском. , мемуары пережившего Холокост , национальный гимн Израиля (« Атиква »), израильский флаг и копию Декларации независимости Израиля . [22] [23] [24] [6] [25] В последнюю минуту генетические образцы и тихоходки были добавлены в эпоксидную смолу между цифровыми слоями. [26]
Его научная полезная нагрузка включала магнитометр , предоставленный Израильским научным институтом Вейцмана для измерения местного магнитного поля , и решетку лазерных ретрорефлекторов , предоставленную Центром космических полетов имени Годдарда НАСА , для обеспечения точных измерений расстояния между Землей и Луной . [27] [28]
Двигательная установка космического корабля была спроектирована и построена компанией Israel Aerospace Industries на основе монометилгидразинового (ММГ) топлива и смешанных оксидов азота (МОН) окислителя. Он имел девять двигателей, основным двигателем был жидкостный перезапускаемый ракетный двигатель LEROS 2b , который использовался для выхода на лунную орбиту, торможения космического корабля и попытки маршевой посадки. [29] [30]
В октябре 2015 года SpaceIL подписала контракт на запуск с мыса Канаверал во Флориде ракеты - носителя SpaceX Falcon 9 через компанию Spaceflight Industries . [20] [31] Он был запущен 22 февраля 2019 года в 01:45 UTC (20:45 по местному времени 21 февраля 2019 года) в качестве вторичной полезной нагрузки, [6] [32] [33] вместе с телекоммуникационным спутником PSN- 6 . [34] Берешит контролировался командным центром в Йехуде , Израиль. [35]
С 24 февраля по 19 марта 2019 года главный двигатель четыре раза использовался для поднятия орбиты, в результате чего ее апогей приблизился к орбитальному расстоянию Луны. [36] Космический корабль выполнил маневры для успешного выхода на эллиптическую лунную орбиту 4 апреля 2019 года и скорректировал схему полета на круговую орбиту вокруг Луны. Как только он выйдет на правильную круговую орбиту, планировалось замедлиться для мягкой посадки на поверхность Луны. Это было запланировано на 11 апреля 2019 года. [37]
Запланированное место посадки находилось в северной части Моря Безмятежности [9] , а зона приземления имела диаметр около 15 км (9,3 мили). [38]
Планировалось, что «Берешит» проработает на поверхности Луны около двух дней, [20] поскольку у него не было терморегулирования, и ожидалось, что он быстро перегреется. [39] Его основная задача заключалась бы в сборе изображений и отправке их обратно на Землю. Кроме того, корабль должен был провести магнитные измерения. Также планировалось повторно запустить его главный двигатель и совершить «прыжок» в другое место на поверхности Луны, продемонстрировав возможность перемещения при исследовании Луны. [21] Ретрорефлектор представлял собой пассивное устройство, не требующее электроэнергии, и предполагалось, что оно будет функционировать в течение нескольких десятилетий. [40]
Помимо предоставления в миссию лазерного ретрорефлектора, НАСА планировало предоставить возможности космической связи на этапе полета и на этапе эксплуатации, даже предоставив Берешиту время в сети Deep Space Network . НАСА также планировало обследовать Берешит с помощью своего лунного разведывательного орбитального аппарата (что оно и сделало после аварийной посадки). В обмен SpaceIL поделилась бы своими магнитными измерениями с НАСА. [21]
11 апреля 2019 года спускаемый аппарат совершил аварийную посадку на поверхность Луны. Гироскоп блока инерциальных измерений (IMU2) вышел из строя во время процедуры торможения при заходе на посадку, а наземный экипаж не смог сбросить настройки отдельного компонента из-за внезапной потери связи с сетью управления. [41] К тому времени, когда связь была восстановлена, главный двигатель корабля уже долгое время не работал. Двигатель был снова включен в работу после общесистемного сброса; однако корабль уже потерял слишком большую высоту, чтобы достаточно замедлить снижение. Окончательные показания телеметрии показали, что на высоте 150 м (490 футов) корабль все еще двигался со скоростью более 500 км/ч (310 миль в час), что привело к полной гибели при столкновении с лунной поверхностью. [42] [43] Перед столкновением зонд смог сделать две последние фотографии: вид на себя на фоне Луны и более близкий снимок поверхности Луны. [44]
Окончательное положение посадочного модуля в состоянии покоя составляет 32,5956° с.ш., 19,3496° в.д., [11] показано на следующих изображениях LROC : [45]
Несколько неисправностей, а также решения, принимаемые человеком, привели к аварийной посадке во время последнего спуска на Луну. Это было результатом ограниченного финансирования; плохая инженерная конструкция системы с отсутствием резервирования в некоторых системах и неспособностью обновлений телеметрического программного обеспечения оставаться активными после перезагрузки системы; а также человеческие решения о том, какой путь выбрать после выхода из строя одного из двух резервных акселерометров ( инерциальных измерительных блоков , или IMU) во время финального спуска на Луну. Группа управления, которая могла продолжить спуск с одним IMU или попытаться повторно запустить отключившийся IMU, приняла решение перезапустить второй IMU. [48]
Из-за конструкции космического корабля перезапуск ИДУ блокирует связь с работающим ИДУ. Менее одной критической секунды космический корабль не получал никаких данных об ускорении от исправного ИДУ и, как было запрограммировано, идентифицировал это как неисправность навигации, что вызвало перезагрузку компьютера корабля. Перезагрузка длилась всего около двух секунд, но поскольку конструкция космического корабля не позволяла автоматически загружать предыдущие обновления программного обеспечения с жесткого диска при перезагрузке, исправления программного обеспечения пришлось загружать еще раз в виде командного файла. Для загрузки обновлений потребовалось пять попыток, при этом компьютер каждый раз перезагружался, а основной механизм отключался во время перезагрузки. Поскольку для замедления Берешита двигатель должен был работать непрерывно во время спуска , космический корабль сохранил чрезмерную скорость и ударился о поверхность Луны на скорости 3000 км/ч (1900 миль в час). [48]
Лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА (LRO) пролетел над районом, где закончились телеметрические данные Берешита , и сделал фотографии поверхности. Когда эти фотографии сравнили с более ранними фотографиями того же места, стал очевиден один набор новых особенностей. Слабая более светлая линия ведет к более светлому ореолу, окружающему темный кратер. В вершине кратера напротив линии видна шишка. Световой ореол может быть либо газом, связанным с обломками корабля, либо мелкими частицами почвы, выброшенными наружу в результате удара. [49] Есть надежда, что небольшая полезная нагрузка НАСА, известная как Лунная рефлекторная решетка (LRA), пережила аварию. Хотя он, возможно, и отделился от основных обломков, прибор лазерного высотомера лунного орбитального аппарата (LOLA) на LRO передает лазерные изображения места крушения в надежде найти LRA. [50]
В августе 2019 года ученые сообщили, что капсула, содержащая микроживотных тихоходок в их естественном криптобиотическом состоянии , возможно, пережила катастрофу и какое-то время жила на Луне. Во время предыдущих космических миссий тихоходки подвергались воздействию открытого космического вакуума, и некоторые из них смогли жить в течение определенного периода времени. [51] [52] Реальной опасности, что они распространятся по Луне, нет, [51] но это «дело тихоходок» вызвало критику со стороны профессионалов, которые указали на отсутствие как планетарных мер защиты, так и международного регулирования для обеспечения соблюдения таких мер. [53]
Первоначально «Берешит» планировался как одноразовая миссия. [21] [3] Однако 13 апреля 2019 года Моррис Кан объявил, что новая миссия под названием « Берешит 2» во второй раз попытается приземлиться на Луну. [54] 25 ноября 2019 года было объявлено, что «Берешит-2» попытается отправить один посадочный модуль на Луну, а другой — на Марс. [55] [56]
9 декабря 2020 года SpaceIL объявила, что лунная миссия Beresheet 2 будет запущена в 2024 году и будет состоять из орбитального аппарата и двух посадочных модулей. Его бюджет составит 100 миллионов долларов США, как и у проекта « Берешит-1» , и он будет включать более широкое международное сотрудничество, при этом Объединенные Арабские Эмираты станут одной из семи стран, выразивших интерес. [57]
Малая планета 27050 Берешит названа в честь космического корабля. [58]
IAI владеет интеллектуальной собственностью на дизайн Beresheet . [59] 9 июня 2019 года было объявлено, что IAI подписала соглашение с американской компанией Firefly Aerospace о строительстве лунного корабля на базе Beresheet . [59] Firefly Aerospace является одним из нескольких «главных подрядчиков» Службы коммерческой лунной полезной нагрузки НАСА (CLPS), и они планировали предложить лунный посадочный модуль на базе Beresheet под названием Genesis . [59] [60] В конце 2022 года Genesis будет запущен на другом транспортном средстве, которое Firefly планирует построить, — ракете под названием Beta, [60] или ракете-носителе Falcon 9 [61] . [62] В связи с изменением спецификаций CLPS, компания Firefly решила что Genesis больше не соответствует требованиям НАСА, и в 2021 году начал работу над новым проектом лунного посадочного модуля под названием Blue Ghost . [63] Несмотря на то, что он был разработан Firefly, IAI будет поддерживать усилия по разработке лунного посадочного модуля Blue Ghost в соответствии с их предыдущим соглашением по Genesis . [63]
4 февраля 2021 года НАСА заключило с Firefly Aerospace контракт CLPS на сумму около 93,3 миллиона долларов США на проведение на Луне в 2023 году комплекса из 10 научных исследований и демонстраций технологий.