Высадка на Луну или лунная посадка — это прибытие космического корабля на поверхность Луны . Сюда входят как пилотируемые, так и роботизированные миссии. Первым искусственным объектом, коснувшимся Луны, была советская « Луна -2» 13 сентября 1959 года. [3]
Американский «Аполлон-11» был первой миссией с экипажем , которая приземлилась на Луну 20 июля 1969 года . и 14 декабря 2013 г.
Соединенные Штаты - единственная страна, успешно осуществившая пилотируемые полеты на Луну, последний из которых покинул поверхность Луны в декабре 1972 года. Все мягкие посадки происходили на обратной стороне Луны до 3 января 2019 года, когда китайский корабль « Чанг» Космический корабль e 4 совершил первую посадку на обратной стороне Луны . [5]
.png/1280px-The_Soviet_Union_1966_CPA_3317_stamp_(Luna_9_on_Moon's_Surface_and_1st_Television_Program_of_Moon_Pictures_on_February_4).png)
Шесть национальных космических агентств ( Интеркосмос , НАСА , CNSA , ISRO , JAXA и Европейское космическое агентство ) достигли Луны с помощью беспилотных миссий, которые достигли разной степени успеха, а также две частные/коммерческие миссии из Израиля и Японии . Советский Союз (Интеркосмос), США (НАСА), Китай (CNSA), Индия (ISRO) [6] и Япония (JAXA) [7] — единственные пять стран, которым удалось осуществить мягкую посадку.
Советский Союз совершил первую жесткую посадку на Луну – «жесткую» означает, что космический корабль намеренно врезался в Луну на высоких скоростях – с космическим кораблем «Луна-2» в 1959 году. США повторили этот подвиг в 1962 году с «Рейнджером-4» .
Совсем недавно другие космические программы совершили преднамеренные жесткие посадки, иногда с использованием отслуживших свой срок лунных орбитальных аппаратов, которые больше не могли поддерживать свою орбиту. Японский лунный орбитальный аппарат «Хитен» врезался в поверхность Луны 10 апреля 1993 года. Европейское космическое агентство выполнило управляемый удар с помощью своего орбитального аппарата SMART-1 3 сентября 2006 года. Индийская организация космических исследований (ISRO) выполнила контролируемый удар с помощью своего орбитального аппарата «Столкновение с Луной». Зонд (MIP) 14 ноября 2008 года. Китайский лунный орбитальный аппарат « Чанъэ-1» совершил контролируемое столкновение с поверхностью Луны 1 марта 2009 года.
После первой жесткой посадки на Луну шестнадцать советских, американских, китайских и индийских космических кораблей использовали тормозные ракеты ( ретроракеты ) для мягких посадок и выполнения научных операций на лунной поверхности. В 1966 году Советский Союз совершил первую мягкую посадку и сделал первые снимки лунной поверхности во время миссий «Луна-9» и «Луна-13» . США последовали за этим пятью мягкими посадками Surveyor . В рамках продолжающейся китайской программы «Чанъэ» с 2013 года аппарат приземлился трижды, добившись возвращения образцов почвы и первой высадки на обратной стороне Луны.
Советский Союз осуществил первое возвращение образцов лунного грунта без экипажа с помощью Луны-16 24 сентября 1970 года. Луна-17 была первой успешной миссией беспилотного лунохода в 1970 году. Китайский корабль « Чанъэ-4» совершил первую мягкую посадку без экипажа на дальней стороне Луны. Луна 3 января 2019 года. [5]
Две организации предприняли попытку, но не смогли осуществить мягкую посадку: израильское частное космическое агентство SpaceIL со своим космическим кораблем Beresheet и японская компания ispace Hakuto -R Mission 1 .
23 августа 2023 года ISRO успешно приземлила свой модуль «Чандраян-3» в районе южного полюса Луны , что сделало Индию четвертой страной, успешно совершившей мягкую посадку на Луну. [8] «Чандраян-3» совершил успешную мягкую посадку своего посадочного модуля «Викрам» и марсохода «Прагьян» в 18:04 по восточному стандартному времени (12:34 по Гринвичу), ознаменовав первую мягкую посадку без экипажа в малоисследованном регионе. [9]
19 января 2024 года JAXA успешно приземлило свой посадочный модуль SLIM , сделав Японию пятой страной, успешно совершившей мягкую посадку. [10]
Всего на Луну высадились двенадцать человек. Это было достигнуто с помощью двух американских пилотов-астронавтов, управлявших лунным модулем в каждой из шести миссий НАСА в течение 41-месячного периода, начиная с 20 июля 1969 года с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином на «Аполлоне-11» и заканчивая 14 декабря 1972 года Джином Сернаном и Харрисон Шмитт на Аполлоне-17 . Сернан был последним человеком, сошедшим с поверхности Луны.
Все лунные миссии «Аполлона» имели третьего члена экипажа, который оставался на борту командного модуля . Последние три миссии включали в себя управляемый лунный вездеход Lunar Roving Vehicle для повышения мобильности.
Чтобы добраться до Луны, космический корабль должен сначала покинуть гравитацию Земли ; в настоящее время единственным практическим средством является ракета . В отличие от летательных аппаратов, таких как воздушные шары и реактивные самолеты , ракета может продолжать ускоряться в вакууме за пределами атмосферы .
При приближении к целевой луне космический корабль будет приближаться к ее поверхности с возрастающей скоростью под действием силы тяжести. Чтобы приземлиться неповрежденным, он должен замедлиться до скорости менее 160 километров в час (99 миль в час) и иметь прочную конструкцию, чтобы выдержать удар при «жесткой посадке», или же он должен замедлиться до незначительной скорости при контакте для «мягкой посадки» (единственный способ приземлиться без повреждений). вариант для человека). Первые три попытки США совершить успешную жесткую посадку на Луну с помощью прочного сейсмометрического комплекса в 1962 году потерпели неудачу. [11] Советы впервые достигли важной вехи - жесткой посадки на Луну с помощью камеры повышенной прочности в 1966 году, а всего несколько месяцев спустя последовала первая мягкая посадка на Луну без экипажа, осуществленная США.
Скорость аварийной посадки на ее поверхность обычно составляет от 70 до 100% скорости убегания целевой луны, и, таким образом, это общая скорость, которая должна быть потеряна из-за гравитационного притяжения целевой луны, чтобы произошла мягкая посадка. Для земной Луны скорость убегания составляет 2,38 километра в секунду (1,48 мили/с). [12] Изменение скорости (называемое дельта-v ) обычно обеспечивается приземляющейся ракетой, которая должна быть доставлена в космос исходной ракетой-носителем как часть всего космического корабля. Исключением является мягкая посадка на Луну Титана , осуществленная зондом « Гюйгенс» в 2005 году. Поскольку Титан является луной с самой плотной атмосферой, посадки на Титан могут быть осуществлены с использованием методов входа в атмосферу , которые обычно легче по весу, чем ракета с эквивалентными возможностями.
Советам удалось совершить первую аварийную посадку на Луну в 1959 году. [13] Аварийные посадки [14] могут произойти из-за неисправностей в космическом корабле или могут быть намеренно организованы для транспортных средств, не имеющих на борту посадочной ракеты. Таких падений Луны было много , часто траекторию их полета контролировали так, чтобы они попадали в точные места на лунной поверхности. Например, во время программы «Аполлон» третья ступень S-IVB ракеты «Сатурн-5» , а также отработанная ступень подъема лунного модуля несколько раз намеренно падали на Луну, чтобы обеспечить воздействие, регистрируемое как лунное землетрясение на оставшихся сейсмометрах . на лунной поверхности. Такие катастрофы сыграли важную роль в картировании внутренней структуры Луны .
Чтобы вернуться на Землю, необходимо преодолеть скорость убегания Луны, чтобы космический корабль покинул гравитационный колодец Луны. Ракеты необходимо использовать, чтобы покинуть Луну и вернуться в космос. При достижении Земли методы входа в атмосферу используются для поглощения кинетической энергии возвращающегося космического корабля и снижения его скорости для безопасной посадки. Эти функции значительно усложняют миссию по высадке на Луну и приводят к множеству дополнительных эксплуатационных соображений. Любую ракету, отправляющуюся на Луну, сначала необходимо доставить на поверхность Луны с помощью посадочной ракеты, увеличивающей требуемый размер последней. Ракета, отправляющаяся на Луну, более крупная ракета для посадки на Луну и любое оборудование для входа в атмосферу Земли, такое как тепловые экраны и парашюты , в свою очередь, должны быть подняты исходной ракетой-носителем, что значительно увеличивает ее размер в значительной и почти непомерной степени.
Политический контекст 1960-х годов помогает проанализировать усилия Соединенных Штатов и Советского Союза по высадке космических кораблей, а в конечном итоге и людей, на Луну. Вторая мировая война принесла много новых и смертоносных нововведений, включая внезапные атаки в стиле блицкрига , использованные при вторжении в Польшу и Финляндию , а также при нападении на Перл-Харбор ; ракета Фау-2 , баллистическая ракета , которая убила тысячи людей в результате атак на Лондон и Антверпен ; и атомная бомба , унесшая жизни сотен тысяч человек в результате атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки . В 1950-е годы возросла напряженность между двумя идеологически противоположными сверхдержавами Соединенными Штатами и Советским Союзом , которые вышли победителями в конфликте, особенно после разработки обеими странами водородной бомбы .
4 октября 1957 года Советский Союз запустил «Спутник-1» как первый искусственный спутник, вышедший на орбиту Земли, и тем самым положил начало космической гонке . Это неожиданное событие стало источником гордости для Советов и шоком для США, которые теперь потенциально могли подвергнуться внезапному нападению советских ракет с ядерными боеголовками менее чем за 30 минут. [15] Корабль также был едва виден невооруженным глазом, поскольку непрерывный звуковой сигнал радиомаяка на борту Спутника-1 пролетал над головой каждые 96 минут, что широко рассматривалось с обеих сторон [16] как эффективная пропаганда странам третьего мира, демонстрирующая технологическое превосходство советской политической системы по сравнению с американской. Это мнение было подкреплено рядом последующих стремительных советских космических достижений. В 1959 году ракета Р-7 была использована для первого выхода из-под земного притяжения на солнечную орбиту , первого удара о поверхность Луны и первой фотографии ранее невиданной обратной стороны Луны. . Это были космические корабли «Луна-1» , «Луна-2 » и «Луна-3» .
Реакция США на эти советские достижения заключалась в значительном ускорении существовавших ранее военных космических и ракетных проектов и создании гражданского космического агентства НАСА . Были начаты военные усилия по разработке и производству массового количества межконтинентальных баллистических ракет ( МБР ), которые преодолеют так называемый ракетный разрыв и позволят проводить политику сдерживания ядерной войны с Советами, известную как взаимное гарантированное уничтожение или MAD. Эти недавно разработанные ракеты были предоставлены гражданским лицам НАСА для различных проектов (которые имели дополнительное преимущество в виде демонстрации Советскому Союзу полезной нагрузки, точности наведения и надежности американских межконтинентальных баллистических ракет).
После распада Советского Союза в 1991 году были опубликованы исторические записи, позволяющие дать достоверный отчет о советских лунных усилиях. В отличие от американской традиции присваивать конкретное название миссии перед запуском, Советы присваивали публичный номер миссии « Луна » только в том случае, если запуск приводил к выходу космического корабля за пределы околоземной орбиты. Эта политика привела к сокрытию неудач советских миссий на Луну от общественности. Если попытка на околоземной орбите перед полетом на Луну оказывалась неудачной, ей часто (но не всегда) присваивался номер миссии на околоземной орбите « Спутник » или « Космос », чтобы скрыть ее цель. Стартовые взрывы вообще не были зафиксированы.
США не смогли достичь Луны с помощью программ «Пионер » и «Рейнджер» , поскольку пятнадцать последовательных беспилотных лунных миссий США с 1958 по 1964 год не смогли выполнить свои основные фотографические миссии. [17] [18] Однако «Рейнджеры 4» и «Рейнджеры 6» успешно повторили советские лунные удары в рамках своих второстепенных миссий. [19] [20]
Три миссии США [11] [19] [21] в 1962 году попытались жестко приземлить небольшие пакеты сейсмометров, выпущенные основным космическим кораблем «Рейнджер». Эти надводные комплексы должны были использовать тормозные ракеты , чтобы выжить при приземлении, в отличие от базовой машины, которая была спроектирована так, чтобы намеренно врезаться в поверхность. Последние три зонда «Рейнджер» выполнили успешные миссии по фотографированию Луны на большой высоте во время преднамеренных столкновений на скорости от 2,62 до 2,68 километров в секунду (от 9400 до 9600 км/ч). [22] [23] [24]
Лунные зонды «Пионер» трех разных конструкций использовались на трех различных модифицированных межконтинентальных баллистических ракетах. Те, что летали на ракете-носителе «Тор» , модифицированной разгонным блоком «Авель», несли телевизионную систему сканирования инфракрасного изображения с разрешением 1 миллирадиан для изучения поверхности Луны, ионизационную камеру для измерения радиации в космосе, блок диафрагмы/микрофона для обнаружения микрометеоритов , магнитометр и терморезисторы для контроля внутреннего теплового режима космического корабля. [25] [26] [27] Первая миссия, управляемая ВВС США , взорвалась во время запуска; [25] Все последующие полеты «Пионера» на Луну возглавлялись НАСА. Следующие два вернулись на Землю и сгорели при входе в атмосферу после достижения максимальной высоты около 114 000 километров (71 000 миль) [26] и 1530 километров (950 миль) [27] соответственно, что намного меньше примерно 400 000 километров (250 000 миль) соответственно. миль), необходимых для достижения окрестностей Луны.
Затем НАСА в сотрудничестве с Агентством по баллистическим ракетам армии США запустило два чрезвычайно маленьких конусообразных зонда на межконтинентальной баллистической ракете «Юнона» , оснащенных только фотоэлементами , которые срабатывали бы от света Луны, и в эксперименте по лунной радиации с использованием счетчика Гейгера. Трубчатый детектор Мюллера . [28] [29] Первый из них достиг высоты всего около 100 000 километров (62 000 миль), собрав данные, которые установили наличие радиационных поясов Ван Аллена, прежде чем снова войти в атмосферу Земли. [28] Второй пролетел мимо Луны на расстоянии более 60 000 километров (37 000 миль), что в два раза дальше, чем планировалось, и слишком далеко, чтобы активировать любой из бортовых научных инструментов, но все же стал первым космическим кораблем США, который достичь солнечной орбиты . [29]
Окончательная конструкция лунного зонда «Пионер» состояла из четырех солнечных панелей « лопастного колеса » , выступающих из сферического корпуса космического корабля диаметром один метр со стабилизированным вращением, оборудованного для получения изображений лунной поверхности с помощью телевизионной системы, оценки массы Луны и топографии Луны. полюсов , фиксировать распределение и скорость микрометеоритов, изучать радиацию, измерять магнитные поля , обнаруживать низкочастотные электромагнитные волны в космосе, а также использовать сложную интегрированную двигательную систему для маневрирования и вывода на орбиту. [30] Ни один из четырех космических кораблей, построенных в этой серии зондов, не пережил запуск на межконтинентальной баллистической ракете «Атлас », оснащенной верхней ступенью «Авель». [31] [32] [33]
После неудачных попыток зондов Atlas-Able Pioneer Лаборатория реактивного движения НАСА приступила к программе разработки беспилотных космических кораблей, модульная конструкция которых может использоваться для поддержки как лунных, так и межпланетных исследовательских миссий. Межпланетные версии были известны как «Моряки» ; [34] Лунные версии были Рейнджерами . Лаборатория реактивного движения предполагала три версии лунных зондов «Рейнджер»: прототипы Block I, которые будут нести различные детекторы радиации в испытательных полетах на очень высокую околоземную орбиту, которая не приближается к Луне; [35] Блок II, который попытается совершить первую высадку на Луну путем жесткой посадки сейсмометра; [36] и Block III, который должен был упасть на лунную поверхность без каких-либо тормозных ракет, одновременно делая широкомасштабные фотографии Луны в очень высоком разрешении во время их спуска. [37]
Миссии Ranger 1 и 2 Block I были практически идентичны. [38] [39] Эксперименты на космическом корабле включали телескоп Лайман-альфа , магнитометр на парах рубидия , электростатические анализаторы, детекторы частиц среднего энергетического диапазона , два телескопа тройных совпадений, ионизационную камеру , интегрирующую космические лучи , детекторы космической пыли и сцинтилляционные счетчики . Целью было разместить эти космические корабли Блока I на очень высокой околоземной орбите с апогеем 110 000 километров (68 000 миль) и перигеем 60 000 километров (37 000 миль). [38]
С этой точки зрения ученые могли проводить прямые измерения магнитосферы в течение многих месяцев, в то время как инженеры совершенствовали новые методы регулярного отслеживания и связи с космическими кораблями на таких больших расстояниях. Такая практика считалась жизненно важной для обеспечения захвата телевизионных передач с высокой пропускной способностью с Луны в течение одноразового пятнадцатиминутного временного окна в последующих спусках на Луну Блока II и Блока III. В обеих миссиях Block I произошел сбой новой верхней ступени Agena, и они так и не покинули низкую околоземную стояночную орбиту после запуска; оба сгорели при входе в атмосферу всего через несколько дней.
Первые попытки высадки на Луну были предприняты в 1962 году во время миссий Рейнджерс 3, 4 и 5, выполненных Соединенными Штатами. [11] [19] [21] Все три базовых аппарата миссии Блока II имели высоту 3,1 м и состояли из лунной капсулы, покрытой удароограничителем из пробкового дерева, диаметром 650 мм, однотопливного маршевого двигателя, ретроракета с тягой 5050 фунтов силы (22,5 кН) [19] и позолоченным и хромированным шестиугольным основанием диаметром 1,5 м. Этот посадочный модуль (под кодовым названием «Тонто ») был разработан для обеспечения амортизации ударов с использованием внешнего покрытия из разрушаемого пробкового дерева и внутреннего наполнения несжимаемым жидким фреоном . Металлическая сфера полезной нагрузки массой 42 кг (93 фунта) и диаметром 30 см (0,98 фута) плавала и могла свободно вращаться в резервуаре с жидким фреоном, содержащемся в посадочной сфере. [40]
«Все, что мы делаем, действительно должно быть увязано с тем, чтобы попасть на Луну раньше русских. ...Мы готовы потратить разумные суммы денег, но мы говорим о фантастических расходах, которые разрушают наш бюджет и все такое». эти другие внутренние программы, и единственное оправдание для этого, на мой взгляд, состоит в том, что мы надеемся победить их и продемонстрировать, что, отставая, как мы это сделали на пару лет, Богом, мы их прошли».
- Джон Ф. Кеннеди о запланированной высадке на Луну, 21 ноября 1962 г. [41]
Эта сфера с полезной нагрузкой содержала шесть серебряно- кадмиевых батарей для питания радиопередатчика мощностью пятьдесят милливатт, термочувствительный генератор, управляемый напряжением, для измерения температуры поверхности Луны, а также сейсмометр, чувствительность которого была достаточно высокой, чтобы обнаружить воздействие 2,3 кг (5 фунтов) метеорит на обратной стороне Луны. Вес был распределен в сфере полезной нагрузки таким образом, чтобы она вращалась в своей жидкой оболочке, чтобы привести сейсмометр в вертикальное и рабочее положение, независимо от конечной ориентации покоя внешней посадочной сферы. После приземления пробки должны были быть открыты, чтобы фреон испарился и сфера полезной нагрузки установилась в вертикальном контакте с посадочной сферой. Батареи были рассчитаны на до трех месяцев работы в сфере полезной нагрузки. Различные ограничения миссии ограничивали место посадки Oceanus Procellarum на лунном экваторе, которого в идеале посадочный модуль должен был достичь через 66 часов после запуска.
На посадочных модулях «Рейнджер» не было никаких камер, и во время миссии нельзя было делать снимки с поверхности Луны. Вместо этого на базовом корабле Ranger Block II длиной 3,1 метра (10 футов) была установлена телекамера с разрешением 200 строк для съемки изображений во время свободного падения на поверхность Луны. Камера была рассчитана на передачу изображения каждые 10 секунд. [19] За несколько секунд до столкновения, на высоте 5 и 0,6 км (3,11 и 0,37 мили) над поверхностью Луны, базовые корабли «Рейнджер» сделали снимки (которые можно посмотреть здесь).
Другими инструментами, собирающими данные до того, как материнский корабль упал на Луну, были спектрометр гамма-излучения для измерения общего химического состава Луны и радиовысотомер. Радиовысотомер должен был подать сигнал о выбросе посадочной капсулы и ее твердотопливной тормозной ракеты за борт базового корабля Блока II. Тормозящая ракета должна была замедлиться, а посадочная сфера полностью остановиться на высоте 330 метров (1080 футов) над поверхностью и отделиться, позволяя посадочной сфере снова свободно упасть и удариться о поверхность. [42]
На «Рейнджере-3» отказ системы наведения «Атлас» и ошибка программного обеспечения на верхней ступени «Агены» в совокупности привели к тому, что космический корабль взял курс, не доходящий до Луны. Попытки спасти лунные фотографии во время облета Луны были сорваны из-за отказа бортового бортового компьютера в полете. Вероятно, это произошло из-за предварительной тепловой стерилизации космического корабля, когда он находился на земле при температуре выше температуры кипения воды в течение 24 часов, чтобы защитить Луну от загрязнения земными организмами. Позже «Рейнджер-3» начал вращаться вокруг Солнца по гелиоцентрической орбите. [43] Тепловая стерилизация также была обвинена в последующих сбоях в полете компьютера космического корабля на «Рейнджере 4» и подсистемы питания на «Рейнджере 5». Только «Рейнджер 4» достиг Луны в результате неконтролируемого крушения на обратной стороне Луны. [44]
Зонды Block III заменили посадочную капсулу Block II и ее ретро-ракету на более тяжелую и более функциональную телевизионную систему для поддержки выбора места посадки для предстоящих миссий по высадке на Луну экипажа Apollo. Шесть камер были предназначены для того, чтобы сделать тысячи фотографий с большой высоты за последние двадцать минут перед падением на поверхность Луны. Разрешение камеры составляло 1132 строки развертки, что намного превышало 525 строк типичного домашнего телевизора в США 1964 года. В то время как у «Рейнджера 6» произошел сбой этой системы камер и он не вернул фотографий, несмотря на успешный полет, последующая миссия «Рейнджера 7» к Mare Cognitum имела полный успех.
Прервав шестилетнюю череду неудач в попытках США сфотографировать Луну с близкого расстояния, миссия «Рейнджер-7» рассматривалась как национальный поворотный момент и способствовала тому, что ключевые ассигнования бюджета НАСА 1965 года прошли через Конгресс США в целости и сохранности, без каких-либо ограничений. сокращение средств на программу высадки экипажа «Аполлона» на Луну. Последующие успехи «Рейнджера 8» и «Рейнджера 9» еще больше укрепили надежды США.
Космический корабль «Луна-9» , запущенный Советским Союзом , совершил первую успешную мягкую посадку на Луну 3 февраля 1966 года. Подушки безопасности защитили его 99-килограммовую (218 фунтов) катапультируемую капсулу, которая выдержала удар со скоростью более 15 метров в секунду (54 км/с). ч; 34 миль в час). [45] «Луна-13» повторила этот подвиг, высадившись на Луну 24 декабря 1966 года. Оба аппарата предоставили панорамные фотографии, которые были первыми видами с лунной поверхности. [46]
«Луна-16» была первым роботизированным зондом , который приземлился на Луну и благополучно вернул на Землю образец лунного грунта. [47] Это была первая миссия по возвращению образцов с Луны, проведенная Советским Союзом , и третья миссия по возвращению образцов с Луны в целом после миссий «Аполлон-11» и «Аполлон-12» . Позже эту миссию успешно повторили «Луна-20» (1972 г.) и «Луна-24» (1976 г.).
В 1970 и 1973 годах два роботизированных лунохода «Луноход» («Луноход») были доставлены на Луну, где они успешно проработали 10 и 4 месяца соответственно, преодолев расстояние 10,5 км (6,5 миль) (« Луноход-1 ») и 37 км (23 мили) ( Луноход 2 ). Эти миссии марсоходов выполнялись одновременно с сериями миссий по облету Луны, орбитальным аппаратам и посадке «Зонд» и «Луна».
Американская программа роботов Surveyor была частью усилий по поиску безопасного места на Луне для высадки человека и испытания в лунных условиях радара и систем посадки, необходимых для осуществления настоящего контролируемого приземления. Пять из семи миссий Surveyor совершили успешную беспилотную посадку на Луну. Через два года после приземления на Луну аппарат «Сервейер-3» посетил экипаж «Аполлона-12». Они удалили его части для исследования на Земле, чтобы определить последствия длительного воздействия лунной среды.
С разницей в четыре месяца, в начале 1966 года, Советский Союз и Соединенные Штаты совершили успешную высадку на Луну беспилотных космических кораблей. Широкой публике обе страны продемонстрировали примерно равные технические возможности, вернув фотографические изображения с поверхности Луны. Эти фотографии дали ключевой утвердительный ответ на важнейший вопрос о том, выдержит ли лунный грунт будущие посадочные корабли с экипажем, имеющие гораздо больший вес.
Однако жесткая посадка «Луны-9» на прочную сферу с использованием подушек безопасности на баллистической скорости удара 50 километров в час (31 миль в час) имела гораздо больше общего с неудачными попытками приземления «Рейнджеров» 1962 года и их запланированной скоростью 160 километров в час. часов (99 миль в час), чем при мягкой посадке Surveyor 1 на трех опорах с использованием ретро-реактивной установки с регулируемой тягой и радиолокационным управлением. Хотя «Луна-9» и «Сервейер-1» были крупными национальными достижениями, только «Сервейер-1» достиг места посадки, используя ключевые технологии, которые потребуются для полета с экипажем. Таким образом, с середины 1966 года Соединенные Штаты начали опережать Советский Союз в так называемой космической гонке за высадку человека на Луну.
Прежде чем пилотируемые космические корабли смогут последовать за беспилотными на поверхность Луны, необходимы были достижения в других областях. Особое значение имело развитие навыков выполнения полетов на лунной орбите. Рейнджер, геодезист и первоначальные попытки приземления на Луну-Луну вылетели прямо на поверхность, минуя лунную орбиту. При таких прямых подъемах используется минимальное количество топлива для беспилотного космического корабля, совершающего полет в один конец.
Напротив, транспортным средствам с экипажем после приземления на Луну требуется дополнительное топливо, чтобы экипаж мог вернуться на Землю. Оставить это огромное количество топлива, необходимого для возвращения с Земли, на лунную орбиту до тех пор, пока оно не будет использовано позже в миссии, гораздо более эффективно, чем доставлять такое топливо на поверхность Луны при посадке на Луну, а затем снова вывозить его обратно в космос, работая против лунной гравитации в обе стороны. Такие соображения логически приводят к профилю миссии по сближению на лунной орбите для высадки экипажа на Луну.
Соответственно, начиная с середины 1966 года и США, и СССР естественным образом перешли к миссиям с использованием лунной орбиты в качестве предварительного условия для высадки экипажа на Луну. Основными целями этих первых беспилотных орбитальных аппаратов было обширное фотографическое картографирование всей лунной поверхности для выбора мест для посадки экипажа, а для Советов - проверка оборудования радиосвязи, которое будет использоваться при будущих мягких посадках.
Неожиданным крупным открытием первых лунных орбитальных аппаратов стали огромные объемы плотного материала под поверхностью морей Луны . Такие массовые концентрации (« масконы ») могут опасно отклонить миссию с экипажем от курса в последние минуты высадки на Луну, когда она стремится к относительно небольшой зоне приземления, гладкой и безопасной. Также было обнаружено, что масконы в течение длительного периода времени сильно нарушают орбиты низковысотных спутников вокруг Луны, делая их орбиты нестабильными и вызывая неизбежное крушение на лунной поверхности за относительно короткий период от месяцев до нескольких лет.
Контроль места падения отработавших лунных орбитальных аппаратов может иметь научную ценность. Например, в 1999 году орбитальный аппарат НАСА Lunar Prospector был намеренно нацелен на столкновение с постоянно затененной областью кратера Шумейкер возле южного полюса Луны. Была надежда, что энергия удара испарит предполагаемые затененные отложения льда в кратере и высвободит шлейф водяного пара, который можно будет обнаружить с Земли. Такого шлейфа не наблюдалось. Однако небольшой пузырек с прахом от тела первооткрывателя лунного учёного Юджина Шумейкера был доставлен «Лунным геологом» в кратер, названный в его честь – единственный человеческий остаток на Луне.
«Луна-10» стала первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Луны 3 апреля 1966 года.
Можно направить космический корабль с Земли так, чтобы он обогнул Луну и вернулся на Землю, не выходя на лунную орбиту, следуя по так называемой траектории свободного возвращения . Такие миссии по обходу Луны проще, чем миссии на лунную орбиту, поскольку не требуются ракеты для торможения на лунной орбите и возвращения на Землю. Однако полет вокруг Луны с экипажем создает серьезные проблемы, помимо тех, которые встречаются в миссии на низкой околоземной орбите с экипажем, предлагая ценные уроки в подготовке к высадке экипажа на Луну. Первым из них является освоение требований повторного входа в атмосферу Земли после возвращения с Луны.
Обитаемые аппараты на околоземной орбите, такие как космический шаттл, возвращаются на Землю со скоростью около 7500 м/с (27 000 км/ч). Из-за воздействия гравитации корабль, возвращающийся с Луны, врезается в атмосферу Земли на гораздо более высокой скорости — около 11 000 м/с (40 000 км/ч). Перегрузка космонавтов во время возникающего замедления может оказаться на пределе человеческой выносливости даже во время номинального входа в атмосферу . Незначительные изменения траектории полета корабля и угла входа в атмосферу во время возвращения с Луны могут легко привести к фатальным уровням силы торможения.
Осуществление полета вокруг Луны с экипажем перед посадкой на Луну стало основной целью Советов в их программе космического корабля «Зонд» . Первые три Зонда были роботизированными планетарными зондами; после этого название «Зонд» было передано в совершенно отдельную программу пилотируемых космических полетов. Первоначальной целью этих более поздних Зондов было обширное тестирование необходимых методов высокоскоростного входа в атмосферу. Это внимание не разделяли США, которые вместо этого предпочли обойти этап пилотируемой миссии по облету Луны и так и не разработали для этой цели отдельный космический корабль.
Первые пилотируемые космические полеты в начале 1960-х годов вывели одного человека на низкую околоземную орбиту во время советской программы «Восток» и американской программы «Меркурий» . Расширение программы «Восток» на два полета, известное как « Восход» , эффективно использовало капсулы «Восток» со снятыми катапультными креслами для достижения первых советских космических полетов многоместных экипажей в 1964 году и выходов в открытый космос в начале 1965 года. Эти возможности позже были продемонстрированы США на десяти низком самолете «Джемини» . Полеты на околоземную орбиту в 1965 и 1966 годах с использованием совершенно новой конструкции космического корабля второго поколения, имевшей мало общего с более ранним «Меркурием». Эти миссии «Джемини» доказали, что методы орбитального сближения и стыковки имеют решающее значение для пилотируемой миссии по высадке на Луну.
После завершения программы «Джемини» в 1967 году Советский Союз начал запуск пилотируемого космического корабля «Зонд» второго поколения с конечной целью — обвести космонавта вокруг Луны и немедленно вернуть его или ее на Землю. Космический корабль «Зонд» был запущен с помощью более простой и уже работающей ракеты-носителя «Протон », в отличие от параллельной советской программы по высадке человека на Луну, которая также осуществлялась в то время на основе космического корабля «Союз» третьего поколения , требующего разработки усовершенствованной ракеты- носителя Н-1 . Таким образом, Советы считали, что смогут совершить облет Луны с экипажем на Зонде за несколько лет до высадки американского человека на Луну и таким образом одержать пропагандистскую победу. Однако серьезные проблемы в разработке задержали программу «Зонд», а успех американской программы высадки на Луну «Аполлона» привел к окончательному прекращению работ по «Зонду».
Как и «Зонд», полеты «Аполлонов» обычно запускались по свободной возвратной траектории, которая возвращала их на Землю по окололунной петле, если из-за неисправности служебного модуля они не могли вывести их на лунную орбиту. Этот вариант был реализован после взрыва на борту миссии «Аполлон-13» в 1970 году, которая на сегодняшний день является единственной миссией по облету Луны с экипажем. [ когда? ]
«Зонд-5» был первым космическим кораблем, который перенес жизнь с Земли в окрестности Луны и вернулся, положив начало последнему этапу космической гонки со своим полезным грузом, состоящим из черепах, насекомых, растений и бактерий. Несмотря на неудачу, понесенную в последние минуты, советские СМИ сообщили, что миссия «Зонд-6» также оказалась успешной. Несмотря на то, что обе эти миссии «Зонда» были признаны во всем мире выдающимися достижениями, они пролетели по нестандартным траекториям входа в атмосферу, что привело к возникновению сил торможения, которые были бы фатальными для людей.
В результате Советы тайно планировали продолжить испытания беспилотных «Зондов» до тех пор, пока не будет продемонстрирована их надежность для поддержки полета человека. Однако из-за продолжающихся проблем НАСА с лунным модулем и из-за сообщений ЦРУ о потенциальном советском пилотируемом облете Луны в конце 1968 года НАСА роковым образом изменило план полета Аполлона-8 с испытания лунного модуля на околоземной орбите на миссию на лунную орбиту. запланировано на конец декабря 1968 года.
В начале декабря 1968 года стартовое окно на Луну открылось для советского космодрома на Байконуре , что дало СССР последний шанс опередить США на Луне. Космонавты подняли тревогу и попросили запустить космический корабль «Зонд», который находился на Байконуре в последний отсчет времени во время первого полета человека на Луну. В конечном итоге, однако, советское Политбюро решило, что риск гибели экипажа неприемлем, учитывая совокупную плохую работу Зонда/Протона на этом этапе, и поэтому отменило запуск советской лунной миссии с экипажем. Их решение оказалось мудрым, поскольку эта ненумерованная миссия «Зонд» была уничтожена в ходе другого беспилотного испытания, когда она наконец была запущена несколько недель спустя.
К этому времени начались полеты американского космического корабля «Аполлон» третьего поколения . Гораздо более мощный, чем «Зонд», космический корабль «Аполлон» обладал необходимой ракетной мощностью для выхода на лунную орбиту и выхода из нее, а также для корректировки курса, необходимой для безопасного входа в атмосферу во время возвращения на Землю. Миссия « Аполлон -8» совершила первое путешествие человека на Луну 24 декабря 1968 года, сертифицировав ракету-носитель «Сатурн-5» для использования с экипажем и пролетев не по окололунной петле, а вместо этого совершила полные десять витков вокруг Луны, прежде чем благополучно вернуться на Землю. Затем «Аполлон-10» провел генеральную репетицию высадки экипажа на Луну в мае 1969 года. Эта миссия находилась на орбите в пределах 14,4 км (47 400 футов) от поверхности Луны, выполняя необходимое картографирование на малой высоте масконов, изменяющих траекторию, с использованием заводского прототипа лунного модуля. тяжело приземлиться. После неудачной попытки возвращения на Луну советского роботизированного образца «Луна-15» в июле 1969 года была подготовлена почва для «Аполлона-11» .
Планы по исследованию Луны человеком начались во времена администрации Эйзенхауэра . В серии статей середины 1950-х годов в журнале Collier's Вернер фон Браун популяризировал идею экспедиции с экипажем для создания лунной базы. Высадка человека на Луну поставила перед США и СССР несколько сложных технических проблем. Помимо управления и управления весом, серьезным препятствием был вход в атмосферу без абляционного перегрева. После того, как Советы запустили Спутник , фон Браун выдвинул план армии США по созданию военного форпоста на Луне к 1965 году.
После первых советских успехов , особенно полета Юрия Гагарина , президент США Джон Ф. Кеннеди начал искать проект, который мог бы привлечь внимание общественности. Он попросил вице-президента Линдона Джонсона дать рекомендации относительно научного проекта, который доказал бы мировое лидерство США. Предложения включали некосмические варианты, такие как масштабные ирригационные проекты на благо стран третьего мира . В то время у Советов были более мощные ракеты, чем у США, что давало им преимущество в некоторых видах космических миссий.
Достижения в области технологий ядерного оружия в США привели к созданию меньших по размеру и более легких боеголовок; Советские были намного тяжелее, и для их перевозки была разработана мощная ракета Р-7 . Более скромные миссии, такие как полет вокруг Луны или создание космической лаборатории на лунной орбите (оба были предложены Кеннеди фон Брауну), давали Советам слишком большие преимущества; однако приземление захватило бы воображение всего мира.
Джонсон отстаивал американскую программу пилотируемых космических полетов еще со времен «Спутника», спонсируя закон о создании НАСА, еще будучи сенатором. Когда Кеннеди попросил его в 1961 году изучить лучшее достижение, способное противостоять лидерству Советов, Джонсон ответил, что у США есть равный шанс опередить их в высадке экипажа на Луну, но не меньше. Кеннеди ухватился за Аполлон как за идеальную точку для усилий в космосе. Он обеспечил непрерывное финансирование, защищая космические расходы от снижения налогов 1963 года, но отвлекая деньги от других научных проектов НАСА. Эти отвлекающие маневры встревожили руководителя НАСА Джеймса Э. Уэбба , который осознавал необходимость поддержки НАСА со стороны научного сообщества.
Для высадки на Луну потребовалась разработка большой ракеты-носителя «Сатурн-5 », которая достигла отличных результатов: отсутствие катастрофических сбоев или неудачных миссий по вине ракеты-носителя в тринадцати запусках.
Чтобы программа имела успех, ее сторонникам придется преодолеть критику со стороны политиков как слева (больше денег на социальные программы), так и справа (больше денег на армию). Подчеркивая научную выгоду и играя на страхах перед советским доминированием в космосе, Кеннеди и Джонсон сумели повлиять на общественное мнение: к 1965 году 58 процентов американцев отдавали предпочтение «Аполлону» по сравнению с 33 процентами двумя годами ранее. После того, как Джонсон стал президентом в 1963 году , его постоянная защита программы позволила ей добиться успеха в 1969 году, как и планировал Кеннеди.
Советский лидер Никита Хрущев заявил в октябре 1963 года, что СССР «в настоящее время не планирует полет космонавтов на Луну», настаивая при этом на том, что Советы не выбыли из гонки. Лишь через год СССР полностью взял на себя обязательство осуществить высадку на Луну, которая в конечном итоге провалилась.
В то же время Кеннеди предлагал различные совместные программы, включая возможную высадку на Луну советских и американских астронавтов и разработку более совершенных спутников для мониторинга погоды, что в конечном итоге привело к миссии « Аполлон-Союз» . Хрущев, почувствовав попытку Кеннеди украсть российские космические технологии, сначала отверг эту идею: если СССР полетит на Луну, то полетит один. Хотя Хрущев в конечном итоге с энтузиазмом воспринял эту идею, реализация совместной высадки на Луну была задушена убийством Кеннеди. [48]
Сергей Королев , главный конструктор советской космической программы , начал продвигать свой корабль «Союз» и ракету-носитель Н1 , способную осуществить высадку человека на Луну. Хрущев поручил конструкторскому бюро Королева организовать дальнейшие космические открытия путем модификации существующей технологии «Восток», в то время как вторая группа приступила к созданию совершенно новой ракеты-носителя и корабля «Протон» и «Зонд» для полета человека к Луне в 1966 году. В 1964 году новый советский Руководство поддержало Королева высадку на Луну и взяло под его руководство все пилотируемые проекты.
После смерти Королева и провала первого полета «Союза» в 1967 году координация советской программы высадки на Луну быстро сошла на нет. Советы построили десантный корабль и отобрали космонавтов для миссии, которая должна была отправить Алексея Леонова на поверхность Луны, но из-за последовательных неудачных запусков ракеты-носителя Н1 в 1969 году планы посадки с экипажем сначала были отложены, а затем отменены.
Была начата программа автоматизированного возвращения кораблей в надежде первыми вернуть лунные камни. Это имело несколько неудач. В конечном итоге это удалось с Луной-16 в 1970 году. [49] Но это не имело большого эффекта, потому что к тому времени уже произошли посадки на Луну Аполлона-11 и Аполлона-12 и возвращение камней.
Всего на Луну побывали двадцать четыре американских астронавта. Трое совершили путешествие дважды, а двенадцать гуляли по его поверхности. «Аполлон-8» был миссией только для выхода на лунную орбиту, «Аполлон-10» включал в себя расстыковку и выведение на орбиту спуска (DOI), за которым следовал переход LM к повторной стыковке CSM, в то время как «Аполлон-13», первоначально запланированный как посадка, в конечном итоге завершился облетом Луны. по траектории свободного возврата ; таким образом, ни одна из этих миссий не приземлилась. «Аполлон-7» и «Аполлон-9» были миссиями только на околоземной орбите. Помимо опасностей, присущих экспедициям на Луну с экипажем, как это было видно на Аполлоне-13, одной из причин их прекращения, по словам астронавта Алана Бина , являются затраты на правительственные субсидии. [50]
Президент Ричард Никсон поручил спичрайтеру Уильяму Сэфайру подготовить речь с соболезнованиями на случай, если Армстронг и Олдрин окажутся на поверхности Луны и их не удастся спасти. [51]
В 1951 году писатель-фантаст Артур Кларк предсказал, что человек достигнет Луны к 1978 году. [52]
16 августа 2006 года агентство Associated Press сообщило, что НАСА не хватает оригинальных телевизионных лент медленного сканирования (которые были сделаны до преобразования сканирования в обычное телевидение) о прогулке Аполлона-11 по Луне. Некоторые новостные агентства ошибочно сообщили о пленках SSTV, найденных в Западной Австралии, но эти ленты были всего лишь записями данных из пакета ранних наземных экспериментов Аполлона-11 . [53] Ленты были найдены в 2008 году и проданы на аукционе в 2019 году к 50-летию высадки. [54]
Ученые полагают, что шесть американских флагов, установленных астронавтами, побелели из-за более чем 40-летнего воздействия солнечной радиации. [55] Используя изображения LROC , было установлено, что пять из шести американских флагов все еще стоят и отбрасывают тени на всех объектах, кроме Аполлона-11. [56] Астронавт Базз Олдрин сообщил, что флаг был снесен выхлопными газами. от взлетного двигателя во время старта Аполлона-11. [56]
Запущен 24 января 1990 года в 11:46 UTC. По окончании миссии японский лунный орбитальный аппарат «Хитэн» получил приказ врезаться в поверхность Луны и сделал это 10 апреля 1993 года в 18:03:25,7 UT (11 апреля, 03:03:25,7 JST). [57]
Lunar Prospector был запущен 7 января 1998 года. Миссия завершилась 31 июля 1999 года, когда орбитальный аппарат намеренно врезался в кратер возле южного полюса Луны после того, как было успешно обнаружено присутствие водяного льда. [58]
Запущен 27 сентября 2003 г., 23:14 UTC из Гвианского космического центра в Куру, Французская Гвиана. В конце своей миссии лунный орбитальный аппарат SMART-1 ЕКА совершил контролируемое столкновение с Луной на скорости около 2 км/с (7200 км/ч; 4500 миль в час). Время крушения: 3 сентября 2006 г., в 5:42 UTC. [59]
Индийская организация космических исследований (ISRO) осуществила управляемую жесткую посадку зонда Moon Impact Pro (MIP). MIP был катапультирован с лунного орбитального корабля «Чандраян-1» и во время спуска на лунную поверхность проводил эксперименты по дистанционному зондированию. Он упал возле кратера Шеклтон на южном полюсе лунной поверхности 14 ноября 2008 года, в 20:31 по восточному стандартному времени.
Чандраян-1 был запущен 22 октября 2008 года в 00:52 UTC. [60]
Китайский лунный орбитальный аппарат «Чанъэ-1» совершил контролируемое столкновение с поверхностью Луны 1 марта 2009 года в 20:44 по Гринвичу после 16-месячной миссии. «Чанъэ-1» был запущен 24 октября 2007 года в 10:05 UTC. [61]
SELENE или Kaguya после успешного обращения вокруг Луны в течение года и восьми месяцев, основной орбитальный аппарат получил указание врезаться в лунную поверхность возле кратера Гилл в 18:25 UTC 10 июня 2009 года. [62] SELENE или Kaguya была запущена 14 июня. Сентябрь 2007.
Космический корабль для сбора данных LCROSS был запущен вместе с лунным разведывательным орбитальным аппаратом (LRO) 18 июня 2009 года на борту ракеты Атлас V с разгонным блоком «Кентавр» . 9 октября 2009 года в 11:31 по всемирному координированному времени верхняя ступень «Кентавра» столкнулась с лунной поверхностью, высвободив кинетическую энергию, эквивалентную взрыву примерно 2 тонн тротила (8,86 ГДж ). [63] Шесть минут спустя, в 11:37 UTC, пастуший космический корабль LCROSS также врезался в поверхность. [64]
Миссия GRAIL состояла из двух небольших космических кораблей: GRAIL A ( «Отлив ») и GRAIL B ( «Поток »). Они были запущены 10 сентября 2011 года на борту ракеты Delta II . GRAIL A отделился от ракеты примерно через девять минут после запуска, а GRAIL B последовал за ним примерно через восемь минут. [65] [66] Первый зонд вышел на орбиту 31 декабря 2011 года, а второй последовал за ним 1 января 2012 года. [67] Два космических корабля столкнулись с поверхностью Луны 17 декабря 2012 года. [68]
LADEE был запущен 7 сентября 2013 года. [69] Миссия завершилась 18 апреля 2014 года, когда диспетчеры космического корабля намеренно врезались в LADEE на обратную сторону Луны , [70] [71] которая, как позже было установлено, находилась недалеко от Луны. восточный край кратера Сундман V. [72] [73]
Лунная миссия Мемориала Манфреда была запущена 23 октября 2014 года. Она совершила облет Луны и проработала 19 дней, что в четыре раза дольше, чем ожидалось. Лунная миссия Мемориала Манфреда оставалась прикрепленной к верхней ступени своей ракеты-носителя (CZ-3C/E). Космический корабль вместе с разгонным блоком столкнулся с Луной 4 марта 2022 года. [74] [75] [76]
14 декабря 2013 года в 13:12 UTC [77] « Чанъэ-3» совершил мягкую посадку вездехода на Луну. Это была первая мягкая посадка Китая на другое небесное тело и первая в мире мягкая посадка на Луну после Луны 24 22 августа 1976 года . [78] Миссия стартовала 1 декабря 2013 года. метров до остановки из-за неисправности системы. Но марсоход работал до июля 2016 года. [79]
3 января 2019 года в 2:26 UTC «Чанъэ-4» стал первым космическим кораблем, приземлившимся на обратной стороне Луны . [80] «Чанъэ-4» изначально проектировался как дублер «Чанъэ-3». Позже он был скорректирован как миссия на обратную сторону Луны после успеха «Чанъэ-3». [81] После успешной посадки В кратере Фон Карман посадочный модуль «Чанъэ-4» развернул 140-килограммовый (310 фунтов) марсоход «Юйту-2» и начал первое в истории человечества тщательное исследование обратной стороны Луны. Поскольку Луна блокирует связь между обратной стороной и Землей, за несколько месяцев до приземления к точке Лагранжа L2 Земля-Луна был запущен спутник-ретранслятор Queqiao , чтобы обеспечить связь.
Yutu-2 , второй луноход из Китая, был оснащен панорамной камерой, проникающим в Луну радаром , спектрометром видимого и ближнего инфракрасного диапазона и усовершенствованным небольшим анализатором нейтральных веществ. По состоянию на июль 2022 года он пробыл на поверхности Луны более 1000 дней и все еще движется, имея совокупное расстояние более 1200 метров. [82] [83]
22 февраля 2019 года израильское частное космическое агентство SpaceIL запустило свой космический корабль Beresheet на Falcon 9 с мыса Канаверал, Флорида, с намерением добиться мягкой посадки. SpaceIL потеряла связь с космическим кораблем во время финального спуска 11 апреля 2019 года, и он разбился из-за отказа главного двигателя.
Эта миссия была первой израильской и первой попыткой высадки на Луну, финансируемой из частных источников. [84] Несмотря на провал, эта миссия представляет собой наибольшую близость частной организации к мягкой посадке на Луну. [85]
SpaceIL изначально задумывался в 2011 году как предприятие, претендующее на премию Google Lunar X Prize . Целью приземления лунного модуля « Берешит » было Море Серенитатис, обширный вулканический бассейн на северной ближней стороне Луны.
ISRO , Индийское национальное космическое агентство, запустило «Чандраян-2» 22 июля 2019 года. [86] [87] У него было три основных модуля: орбитальный аппарат, посадочный модуль и марсоход. В каждом из этих модулей были научные приборы научно-исследовательских институтов Индии и США. [88] 7 сентября 2019 года после резкого торможения был потерян контакт с посадочным модулем «Викрам» на высоте 2,1 км (1,3 мили). [89] Позже было подтверждено, что Викрам разбился и был разрушен.
6 декабря 2020 года в 21:42 по всемирному координированному времени «Чанъэ-5» приземлился и собрал первые за более чем 40 лет образцы лунного грунта, а затем вернул их на Землю. Группа массой 8,2 т, состоящая из посадочного модуля, восходящего модуля, орбитального корабля и возвращаемого корабля, была выведена на лунную орбиту с помощью ракеты Long March 5 24 ноября. Комбинация посадочного модуля и восходящего модуля была разделена с орбитальным аппаратом и возвращаемым кораблем перед приземлением возле горы Рюмкер в Oceanus Procellarum . Позже аппарат был запущен обратно на лунную орбиту с образцами, собранными посадочным модулем, и завершил первое в истории роботизированное сближение и стыковку на лунной орбите. [90] [91] Контейнер с образцами затем был передан возвращающему устройству, которое успешно приземлилось во Внутренней Монголии 16 декабря 2020 года, завершив первую китайскую миссию по возврату образцов внеземных цивилизаций. [92]
Это была первая с 1976 года и после распада Советского Союза попытка России достичь Луны, космический корабль «Луна-25 » потерпел неудачу во время «предпосадочных» маневров и врезался в поверхность Луны 19 августа 2023 года. [93]
.jpg/1280px-Chandrayaan3-landed_(cropped).jpg)
Национальное космическое агентство Индии ISRO запустило Chandrayaan-3 14 июля 2023 года. Chandrayaan-3 состоит из посадочного модуля местного производства (LM), двигательного модуля (PM) и марсохода Pragyan . Посадочный модуль с марсоходом успешно приземлился возле южного полюса Луны в 18:04 по восточному стандартному времени 23 августа 2023 года. [94] [95]
JAXA запустило миссию Smart Lander для исследования Луны (SLIM) 6 сентября 2023 года в 23:42 по всемирному координированному времени (7 сентября, 08:42 по японскому стандартному времени). Он приземлился 19 января 2024 года в 15:20 по всемирному координированному времени, что сделало Японию пятой страной, совершившей мягкую посадку на Луну. [96] Хотя он успешно приземлился, его положение было неправильным, поскольку в начале лунного дня солнечные панели ориентированы на запад, напротив Солнца , и поэтому не могут вырабатывать достаточно энергии. [97] Посадочный модуль работал от внутреннего аккумулятора, который в тот день был полностью разряжен. Операторы миссии надеются, что посадочный модуль проснется через несколько дней, когда солнечный свет попадет на солнечные панели. [98]
Роверы LEV-1 и 2, задействованные во время зависания непосредственно перед окончательной посадкой, работают должным образом и независимо общаются с наземными станциями. [98] LEV-1 совершил шесть прыжков по поверхности Луны. Снимки, сделанные LEV-2, показывают неправильную посадку с потерей сопла двигателя во время спуска и даже возможное серьезное повреждение антенны посадочного модуля, связанной с Землей, которая не направлена на Землю. [99] Независимо от неправильного положения и потери связи с посадочным модулем, миссия уже полностью успешна после того, как было достигнуто подтверждение ее основной цели - приземления в пределах 100 м (330 футов) от места приземления. [100] [101] [102]
Прогресс XXI века в освоении космоса расширил понятие « высадка на Луну» , включив в него и другие спутники Солнечной системы . Зонд «Гюйгенс» миссии «Кассини-Гюйгенс» к Сатурну совершил успешную посадку на Титан в 2005 году. Точно так же советский зонд « Фобос-2» пролетел на расстоянии 190 км (120 миль) от совершения посадки на спутник Марса Фобос в 1989 году до радиоконтакта. с этим посадочным модулем был внезапно потерян. Похожая российская миссия по возвращению образцов под названием «Фобос-Грунт » («Грунт» по-русски означает «почва») стартовала в ноябре 2011 года, но остановилась на низкой околоземной орбите. Существует широкий интерес к будущей посадке на спутник Юпитера Европу , чтобы бурить и исследовать возможный океан жидкой воды под его ледяной поверхностью. [103]
НАСА , Spacex и Intuitive Machines объединились для того, что, как мы надеемся, станет первой мягкой посадкой на Луну (беспилотной) США за более чем 50 лет. Целью этого партнерства является доставка посадочного модуля Nova-C Odysseus компании Intuitive Machine на Луну посредством запуска Spacex Falcon 9 , который в настоящее время запланирован на февраль 2024 года. [104]
Лунная полярная исследовательская миссия — это концепция роботизированной космической миссии, разработанная ISRO и японским космическим агентством JAXA [105] [ 106], в рамках которой в 2025 году будет отправлен луноход и посадочный модуль для исследования региона южного полюса Луны. [107] [108] JAXA вероятно, будет обеспечивать запуск с использованием будущей ракеты H3 , а также отвечать за марсоход. ISRO будет нести ответственность за спускаемый аппарат. ISRO, после успеха Chandrayaan 3 , также планирует запустить Chandrayaan 4 , миссию по возврату лунных образцов , которая, возможно, станет первой, которая вернет почву из богатого водой южнополярного бассейна , приземлившись недалеко от точки Шив Шакти . Миссия запланирована на конец 2028 года. Обе страны также являются активными участниками программы «Артемида» . [106] [109]
11 декабря 2017 года президент США Дональд Трамп подписал Директиву 1 о космической политике , которая предписывала НАСА вернуться на Луну с пилотируемой миссией для «долгосрочного исследования и использования» и миссий на другие планеты. [110] 26 марта 2019 года вице-президент Майк Пенс официально объявил, что в миссию войдет первая женщина-лунный астронавт. [111] Программа «Артемида» предполагала высадить пилотируемую миссию на Луну в 2024 году и начать устойчивые операции к 2028 году при поддержке запланированного Лунного шлюза . [112] С тех пор миссия НАСА по высадке на Луну была отложена до запуска не ранее сентября 2026 года. [113]
Китайская программа исследования Луны планирует три дополнительные беспилотные миссии «Чанъэ» в период с 2025 по 2028 год в рамках активной подготовки к Международной лунной исследовательской станции , которую она планирует построить совместно с Россией, Венесуэлой, Пакистаном и Объединенными Арабскими Эмиратами в 2030-х годах. Кроме того, Китайское пилотируемое космическое агентство намерено осуществить пилотируемую посадку на Луну к 2029 или 2030 году; В рамках подготовки к этим усилиям различные китайские космические агентства и подрядчики в настоящее время разрабатывают сверхтяжелую ракету-носитель, предназначенную для человека (Великий поход-10 ), новый пилотируемый лунный космический корабль и пилотируемый лунный посадочный модуль . [114]
Российский Роскосмос объявил о планах запустить лунно-полярный орбитальный аппарат « Луна-26 » в 2027 году.
{{cite web}}: Внешняя ссылка |last={{cite news}}: |last2=имеет общее имя ( справка )Для нашей следующей миссии — «Чандраян-3», которая будет выполнена в сотрудничестве с JAXA (Японским космическим агентством), мы также пригласим другие страны принять участие со своими полезными нагрузками.
