Intuitive Machines Nova-C , или просто Nova-C , — это класс лунных посадочных модулей , разработанных Intuitive Machines (IM) для доставки небольших полезных грузов на поверхность Луны . Intuitive Machines была одним из трех поставщиков услуг, получивших заказы на доставку научных грузов НАСА на Луну в 2019 году. [8] Лунный посадочный модуль IM-1 , названный Odysseus (произносится как / ə ˈ dɪ s i ə s / ə- DISS -ee - əs ) , был запущен ракетой SpaceX Falcon 9 [ 6] 15 февраля 2024 года, достиг лунной орбиты 21 февраля и приземлился на лунную поверхность 22 февраля. Это ознаменовало первую посадку Nova-C на Луну и первую американскую космическую установку, совершившую мягкую посадку на Луну за более чем 50 лет. [9] [10] Это первый космический корабль, использующий металоксную тягу для навигации между Землей и Луной.
Запуск второго посадочного модуля Nova-C в рамках миссии IM-2 запланирован не ранее января 2025 года [7] , а запуск третьего посадочного модуля Nova-C в рамках миссии IM-3 запланирован не ранее октября 2025 года [11]. У SpaceX есть контракт на обеспечение запусков Falcon 9 для каждого из трех посадочных модулей. [12] [13] [14] [15]
В 2017 году Директива 1 о космической политике обозначила намерение вернуть астронавтов НАСА на Луну. [16] Документы НАСА, полученные The New York Times, предполагают, что агентство привлечет частный сектор космических полетов к работе. [17] В 2018 году НАСА запросило заявки от девяти компаний, включая Intuitive Machines, на программу Commercial Lunar Payload Services (CLPS). [18] CLPS является частью программы НАСА Artemis ; одной из долгосрочных целей Artemis является создание постоянной пилотируемой базы на Луне . Intuitive Machines была одним из трех поставщиков услуг, получивших заказы на доставку научных грузов НАСА на Луну в 2019 году. [8]
В 2021 году компания Intuitive Machines получила контракт с NASA, первоначально оцениваемый в 77 миллионов долларов США, на проведение посадок на Луну для NASA. [19] После внесения изменений в контракт общая стоимость контракта в 2024 году составила 118 миллионов долларов США. [5]
Конструкция посадочного модуля представляет собой шестиугольный цилиндр с шестью посадочными опорами и имеет высоту 3,938 м (12,92 фута). Он имеет стартовую массу 1908 кг (4206 фунтов) и может нести полезную нагрузку 100 кг (220 фунтов). [2] [20]
_Nova_C_Crop.jpg/1280px-NASA_Selects_First_Commercial_Moon_Landing_Services_for_Artemis_Program_(47974872533)_Nova_C_Crop.jpg)
Nova-C был разработан компанией Intuitive Machines, унаследовавшей технологию от проекта NASA Morpheus . Его главный двигатель VR900 на карданном подвесе использует метан и кислород в качестве жидких топлив . Находящийся под давлением гелия двигатель производит 3100 Н (700 фунт- сил ) тяги. [21] Для управления положением [a] аппарат использует систему управления реакцией гелия (RCS). [22] Каждый двигатель в RCS производит 4,45 Н (1 фунт-сил) тяги. При запуске Nova-C заполняется 845 кг (1863 фунта) жидкого кислорода, 422 кг (930 фунтов) кг жидкого метана и 17 кг (37 фунтов) газообразного гелия. [23] [24] Топливо загружается в Nova-C на стартовой площадке одновременно с загрузкой топлива в ракету-носитель . [25] Использование жидкого метана и жидкого кислорода считается перспективной технологией для будущих дальних космических миссий. Топливо на борту посадочного модуля хранилось в композитных криогенных баках без оболочки. Термодинамические системы вентиляции обеспечивают криогенное охлаждение. [26]
Посадочные модули Nova-C используют солнечные панели в качестве источника электроэнергии. Большинство областей лунной поверхности освещены солнцем в течение лунных суток , которые длятся примерно четырнадцать земных суток.
Электроэнергия вырабатывается фотоэлектрической системой с тремя солнечными панелями, верхней панелью палубы и двумя панелями корпуса, генерируя в общей сложности максимум 200 Вт на поверхности Луны. Аккумулятор емкостью 25 ампер-часов подает питание на шину постоянного тока 28 В для использования космическим аппаратом, когда выработка электроэнергии отстает от потребления. [23]
Nova-C способна круглосуточно обеспечивать покрытие данных для своих клиентских нагрузок [2]
Посадочный модуль спроектирован так, чтобы оставаться в вертикальном положении при посадке на уклон до 10 градусов. [27] Посадочный модуль включает в себя технологию автономной посадки и обнаружения опасностей, а после приземления он все еще способен перемещаться на вторую посадочную площадку, выполняя вертикальный взлет, крейсерский полет и вертикальную посадку. [2] [1]
Intuitive Machines проводит первые три миссии Nova-C для программы NASA Commercial Lunar Payload Services . [19] Задача посадочных модулей — доставка небольших научных и технологических полезных грузов. [28]
Посадочный модуль для первой миссии Nova-C, IM-1, был назван Odysseus . [29] [30] Контракт на миссию был подписан в 2021 году с последующими модификациями. [5] Миссия стартовала 15 февраля 2024 года на ракете-носителе Falcon 9 и приземлилась с «грубой» [ нужна ссылка ] - мягкой посадкой 22 февраля 2024 года в районе Южного полюса Луны, примерно на 80,13° южной широты и 1,44° восточной долготы, внутри неглубокого кратера диаметром 1 км с уклоном 12°. Посадочный модуль остановился примерно в 1,5 км от предполагаемого места посадки около кратера Малаперт А. Линия сближения привела Odysseus с северо-востока над кратером Шомбергера. При первом контакте с лунной поверхностью посадочный модуль отломил ногу от шестиугольного корпуса и отскочил назад по линии сближения, при этом главный двигатель и RCS включились, чтобы обнулить вертикальную и боковую скорости. После вертикальной посадки посадочный модуль медленно опустился на лунную поверхность, при этом верхняя солнечная батарея была направлена в общем направлении кратера Шомбергера. Одна из прямоугольных решеток, изначально предназначенная для вертикального размещения, находится сверху и расположена под углом 30° к горизонтали или около 18° к лунной поверхности. [9] [31] [32] [33] [34] IM объявил, что до перехода в режим ожидания 29 февраля 2024 года Odysseus передал более 350 мегабайт научных и инженерных данных со всех полезных нагрузок, и он попытается оживить Odysseus в течение следующих лунных суток. [35]
«Жесткая» — мягкая посадка Одиссея на Луну — первая мягкая посадка любого рода для американского космического корабля со времен Аполлона-17 , более 50 лет назад, и первая, совершенная частной компанией . [36] [37] Мягкая посадка Одиссея также позволяет считать миссию Одиссея первым космическим аппаратом на жидком метане и жидком кислороде ( металоксе ), запущенным за пределами низкой околоземной орбиты, а также первым космическим аппаратом на металоксе, совершившим посадку на внеземное небесное тело. [38]
После приземления Odysseus покоился на поверхности под углом 30° к горизонтали. [ требуется ссылка ] Тим Крейн, технический директор Intuitive Machines, подтвердил, что одна из стоек посадочной ноги сломалась во время приземления, и что посадочный модуль покоится на баке с гелием и/или на компьютерной полке, которая была закреплена снаружи основного фюзеляжа. На основании телеметрии, полученной диспетчерами миссии, Odysseus выглядел «в хорошем здравии». Антенны не были вертикально выровнены, как изначально планировалось, и передачи с посадочного модуля были несколько ослаблены. С посадочного модуля были получены как научные, так и инженерные данные. Была надежда, что канал передачи данных может быть восстановлен с Odysseus после восхода Солнца над кратером Малаперт А , хотя это не было требованием миссии. 23 марта Intuitive Machines объявила, что Odysseus не проснется и что миссия завершена [39] [40] [41]
Odysseus приземлился на Луне в середине лунного дня и, как ожидалось, будет оставаться функциональным в течение приблизительно шести земных дней (до 27 февраля), когда наступит холодная лунная ночь и солнечные панели больше не смогут поставлять электроэнергию. [42] [34] Инженеры IM объявили, что они смогут поддерживать связь с Odysseus еще 10–20 часов после того, как солнце зайдет за место посадки Odysseus , из-за емкости аккумулятора Odysseus . Было также объявлено, что обратная связь данных Odysseus на Землю отправляла научные данные, связанные с полезной нагрузкой, а также изображения. [43]
28 февраля IM и NASA провели совместную пресс-конференцию, чтобы обсудить и рассмотреть миссию IM-1. [44]
IM был выбран в октябре 2020 года для посадки своего второго посадочного модуля Nova-C вблизи южного полюса Луны . По состоянию на сентябрь 2024 года ожидается, что IM-2 будет запущен не ранее января 2025 года. [7] В мае 2024 года компания поделилась тем, что IM-2 вступил в стадию окончательной сборки. [45] Основная полезная нагрузка, PRIME-1 , включает ледовый бур TRIDENT для взятия образцов льда из-под лунной поверхности и масс-спектрометр MSolo для измерения количества льда в образцах. [46] [47]
Главный подрядчик ILO-1, компания Canadensys, работает над созданием «готовой к полету недорогой оптической полезной нагрузки для миссии ILO-1, защищенной для условий Южного полюса Луны». Потенциально она может быть готова к интеграции в миссию IM-2. [48]
После приземления посадочный модуль μNova (Micro-Nova) Hopper отделится от посадочного модуля Nova-C и будет функционировать как автономный посадочный модуль, исследуя многочисленные труднодоступные области, такие как глубокие кратеры на поверхности Луны. [49] [50]
В ходе этой миссии будет запущен лунный спутник связи для обеспечения связи между посадочным модулем и наземными станциями на Земле. [50]
Spaceflight будет доставлять полезные грузы в рамках этой миссии на борту своего космического буксира Sherpa EScape (Sherpa-ES) под названием Geo Pathfinder . [51] [52]
Полезная нагрузка MiniPIX TPX3 SPACE, предоставленная чешской компанией ADVACAM , будет находиться на борту лунного модуля Nova-C. Эта полезная нагрузка предназначена для мониторинга радиационного поля на Луне и помогает понять, как защитить экипаж и оборудование от негативного воздействия космических лучей. Это первая чешская полезная нагрузка, которую планируется доставить на поверхность Луны. [53] [54]
Компания космических технологий Lunar Outpost отправит свой первый луноход, мобильную автономную разведывательную платформу (MAPP), на эту миссию в партнерстве с Nokia Bell Labs и IM . MAPP соберет лунные образцы для NASA по контракту стоимостью всего 1 доллар, что символизирует новый стимул для развивающейся коммерческой космической отрасли получить доступ к ресурсам в космосе. [55] [56] Фотографии образцов и другие данные будут передаваться через радиооборудование и антенны для связи с посадочным модулем Nova-C. [57] [58]
На борту посадочного модуля будет организовано сотрудничество с Nokia Bell Labs и NASA для демонстрации сотовой связи 4G . [59] Оборудование Nokia представляет собой Network-In-a-Box и соединит посадочный модуль Nova-C с марсоходом MAPP Lunar Outpost и Micro-Nova Hopper IM. Эта сеть 4G / LTE обеспечит большую пропускную способность, чем более традиционные системы сверхвысокой частоты (UHF), используемые для космической связи. Nokia заявляет, что надеется, что будущие миссии будут использовать общую инфраструктуру для связи баз на поверхности Луны. [60]
NASA выбрало миссию Nova-C для задания CLPS CP-11. [61] Она доставит полезные грузы в лунную спираль в регионе Рейнера Гамма . [62] В августе 2021 года Intuitive Machines выбрала SpaceX для запуска своей третьей лунной миссии, IM-3. [13] По состоянию на август 2024 года запуск IM-3, как ожидается, состоится не ранее октября 2025 года. [11] [63] Посадочный модуль проведет эксперименты по исследованию свойств неожиданного магнитного поля, которое было обнаружено в районе вихря Рейнера Гамма. [64]
Место посадки Reiner Gamma было объявлено для первой возможности PRISM , и полезная нагрузка Lunar Vertex Лаборатории прикладной физики JHU была выбрана для проведения детального научного анализа поверхности и поверхностной среды. Дэвид Блеветт (APL) является главным исследователем и возглавляет научную группу. Lunar Vertex включает элементы полезной нагрузки на посадочном модуле Nova-C (магнитометр APL, плазменный спектрометр SwRI и массивы камер Redwire ) и на марсоходе Lunar Outpost (магнитометр APL и микроскопический имиджер Canadensys ). APL также обеспечила общее управление, системного инженера, SMA, а также интеграцию и тестирование марсохода. [65]
Дополнительные полезные нагрузки IM-3 включают в себя марсоходы Cooperative Autonomous Distributed Robotic Explorers (CADRE), привод MoonLIGHT Pointing Actuator (MPAc) ESA и монитор лунной космической среды (LUSEM) KASI. [61]
IM-4 был анонсирован и награжден NASA в сентябре 2024 года с возможностью запуска в 2027 году. [66]
Intuitive Machines заявили, что работают над «коммерческой» миссией под названием IM-C1. [26]
Посадочный модуль Nova-C был разработан с учетом совместимости с источниками топлива на основе метана и кислорода, которые, как полагают, доступны как на Луне, так и на Марсе . Для будущих миссий метан и кислород потенциально могут быть «собраны» везде, где может базироваться посадочный модуль Nova-C, с использованием использования ресурсов на месте (ISRU) (технологии переработки ресурсов за пределами планеты). [67] [68] Технологическая платформа посадочного модуля Nova-C может быть масштабирована до классов средних и больших посадочных модулей, способных вмещать более крупные полезные нагрузки. [28]
В интервью NASA, записанном в октябре 2023 года, Тим Крейн, технический директор Intuitive Machines, упомянул о возможной разработке посадочного модуля Nova-D. [69] Ранние сообщения о находящемся в разработке модуле Nova-D гласят, что он будет использовать два двигателя VR-900 и сможет доставить на поверхность Луны более 500 кг. [70]
В августе 2024 года компания Intuitive Machines предложила миссию по доставке марсохода NASA VIPER на Луну на посадочном модуле Nova-D не ранее конца 2027 года. [11]
Intuitive Machines разрабатывает еще один посадочный модуль, Nova-M, который, согласно ранним сообщениям, будет использовать два двигателя VR-3500, изначально разработанные для Boeing и их HLS , для доставки 5000 кг на поверхность Луны. [70]
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )Space.com. Майк Уолл. 31 января 2024 г. Получено 5 февраля 2024 г.{{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .