stringtranslate.com

VIPER (вездеход)

VIPER ( Volatiles Investigating Polar Exploration Rover ) — луноход, разработанный НАСА ( Исследовательский центр Эймса ), и в настоящее время его планируется доставить на поверхность Луны в ноябре 2024 года. [6] Роверу будет поручена разведка лунных ресурсов . в постоянно затененных областях в районе южного полюса Луны , особенно путем картирования распределения и концентрации водяного льда . Миссия основана на предыдущей концепции марсохода НАСА под названием Resource Prospector , которая была отменена в 2018 году. [8]

11 июня 2020 года НАСА выделило компании Astrobotic Technology из Питтсбурга , штат Пенсильвания , 199,5 миллионов долларов США на запуск VIPER к южному полюсу Луны. VIPER будет доставлен на борт посадочного модуля Griffin компании Astrobotic в рамках инициативы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Astrobotic отвечает за комплексные услуги по доставке VIPER , включая интеграцию с его посадочным модулем Griffin, запуск с Земли и посадку на Луну . [9]

Художественная концепция марсохода VIPER на Луне (Изображение предоставлено Исследовательским центром Эймса НАСА)

Обзор

Орбитальная съемка Луны, сделанная прибором Moon Mineralogy Mapper на индийском орбитальном аппарате Chandrayaan-1 . Синий цвет показывает спектральную подпись гидроксида , зеленый показывает яркость поверхности, измеренную отраженным инфракрасным излучением Солнца, а красный показывает минерал под названием пироксен .
На изображении показано распределение поверхностного льда на южном полюсе Луны (слева) и северном полюсе (справа), как видно с помощью спектрометра НАСА Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) на борту индийского орбитального аппарата Chandrayaan-1.

Ровер VIPER имеет размер, аналогичный тележке для гольфа (около 1,4 × 1,4 × 2 м), и перед ним будет поставлена ​​задача поиска лунных ресурсов , особенно водяного льда , составления карт его распределения и измерения его глубины и чистоты. [1] [2] Распределение и форму воды необходимо лучше понять, прежде чем ее можно будет оценить как потенциальный ресурс в рамках любой развивающейся лунной или марсианской кампании. [10]

Ровер VIPER является частью программы открытия и исследования Луны, управляемой Управлением научных миссий в штаб-квартире НАСА , и предназначен для поддержки пилотируемой программы Артемида . [2] Исследовательский центр Эймса НАСА управляет проектом марсохода. Аппаратное обеспечение для марсохода разрабатывается Космическим центром Джонсона , а инструменты предоставляются компаниями Ames, Kennedy и Honeybee Robotics . [2] Менеджер проекта — Дэниел Эндрюс, [2] [11] и учёный проекта — Энтони Колапрет, который реализует технологию, разработанную для ныне отмененного марсохода Resource Prospector . [12] Ориентировочная стоимость миссии на октябрь 2019 года составляет 250 миллионов долларов США. [3] 3 марта 2021 года НАСА сообщило, что стоимость нового жизненного цикла миссии составляет 433,5 миллиона долларов США. [13]

Предлагаемое место посадки марсохода, исследующего полярные исследования летучих веществ ( VIPER )

Ровер VIPER будет работать на западной окраине кратера Нобиле на горе Мутон в районе южного полюса Луны . [7] [14] Планируется проехать несколько километров, собирая данные о различных типах почвенных сред, на которые влияет свет и температура — в полной темноте, при периодическом освещении и при постоянном солнечном свете. [15] [2] Как только он попадет в постоянно затененное место, он будет работать только от аккумуляторов и не сможет их перезарядить, пока не выедет на освещенное солнцем место. Суммарное время его работы составит 100 земных суток. [1] [2] [3]

И ракета-носитель, и посадочный модуль были предоставлены на конкурсной основе через подрядчиков Commercial Lunar Payload Services (CLPS): Astrobotic предоставила посадочный модуль Griffin для доставки марсохода, а SpaceX предоставила ракету-носитель Falcon Heavy. [16] НАСА планирует посадить марсоход в ноябре 2024 года. [6]

Сборка марсохода и подготовка к запуску

В феврале 2024 года на марсоход был установлен последний инструмент — бур TRIDENT. [17]

Научное образование

Данные, полученные с помощью Lunar Prospector , [18] Lunar Reconnaissance Orbiter , Chandrayaan-1 и спутника наблюдения и зондирования лунных кратеров , показали, что лунная вода присутствует в виде льда вблизи лунных полюсов, особенно внутри постоянно затененных кратеров на юге. полярный регион , [19] [20] и присутствует в виде гидратированных минералов в других местах в высоких широтах. [21]

Вода могла быть доставлена ​​на Луну в течение геологических временных масштабов в результате регулярных бомбардировок водоносных комет , астероидов и метеороидов [22] или непрерывно производиться на месте ионами водорода ( протонами ) солнечного ветра , воздействующими на кислородсодержащие минералы. [18] Физическая форма водяного льда неизвестна, но некоторые исследования показывают, что он вряд ли присутствует в виде толстых, чистых отложений льда и может представлять собой тонкий слой на зернах почвы. [23] [24] [20]

Если возможно добыть и извлечь молекулы воды ( H
2O ) в больших количествах он может расщепляться на свои элементы, а именно на водород и кислород, и образовывать молекулярный водород ( H
2) и молекулярный кислород ( O
2) для использования в качестве ракетного двухтопливного топлива или для производства соединений для процессов металлургического и химического производства. [25] Только производство топлива, по оценкам совместной группы промышленных, правительственных и академических экспертов, выявило краткосрочную годовую потребность в 450 метрических тоннах лунного топлива, что соответствует 2450 метрическим тоннам переработанной лунной воды, генерирующей Ежегодный доход составляет 2,4 миллиарда долларов США. [26]

Научная полезная нагрузка

Ровер VIPER будет оснащен буром и тремя анализаторами. Система нейтронного спектрометра (NSS) обнаружит подземные воды на расстоянии, затем VIPER остановится в этом месте и развернет буровую установку TRIDENT длиной 1 м (3 фута 3 дюйма) для получения проб для анализа двумя бортовыми системами. спектрометры : [2] [3] [27]

Инструмент НИРВСС

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Луноход НАСА VIPER будет охотиться за водой на Луне в 2022 году. Девин Колдьюи, The Crunch , 25 октября 2019 г. Цитата: «VIPER — это миссия, ограниченная по времени; работа на полюсах означает, что нет солнечного света, который можно было бы собирать с помощью солнечных батарей, поэтому марсоход будет нести всю необходимую мощность, чтобы продержаться там 100 дней»
  2. ^ abcdefghi Новый луноход VIPER составит карту водяного льда на Луне Сара Лофф, НАСА, 25 октября 2019 г. Всеобщее достояниеВ эту статью включен текст из этого источника, который находится в открытом доступе .
  3. ^ abcd Бартельс, Меган (25 октября 2019 г.). «НАСА запустит лунный VIPER для поиска лунной воды в 2022 году» . Space.com . Проверено 13 апреля 2021 г.
  4. ↑ Колапрет, Энтони (17 августа 2020 г.). «VIPER: Миссия по разведке воды на Луне» (PDF) . НАСА . Проверено 25 августа 2020 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  5. ^ «Следующий луноход НАСА приближается к запуску в 2023 году» . НАСА. 24 февраля 2021 г. Проверено 5 марта 2021 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  6. ^ abc «НАСА перепланирует поставку VIPER по CLPS до 2024 года, чтобы снизить риск» . НАСА . 18 июля 2022 г. Проверено 18 июля 2022 г.
  7. ^ аб Райт, Эрни; Лэдд, Дэвид; Колапрет, Энтони; Лэдд, Дэвид (20 сентября 2021 г.). «Студия научной визуализации НАСА». СВС . Проверено 27 октября 2023 г.
  8. ↑ Бартельс, Меган (16 октября 2019 г.). «Лунный VIPER: НАСА хочет отправить марсоход, ищущий воду, к Южному полюсу Луны в 2022 году». Space.com . Проверено 13 апреля 2021 г.
  9. ^ «НАСА выбирает Astrobotic для полета на Луну марсохода, охотящегося за водой» . НАСА. 11 июня 2020 г. Проверено 14 июня 2020 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  10. ^ abc Resource Prospector: Оценка потенциала ISRU лунных полюсов Эльфик, Ричард; Колапрет, Энтони; Эндрюс, Дэниел; 42-я научная ассамблея КОСПАР, состоявшаяся 14–22 июля 2018 г. в Пасадене, Калифорния, Abstract id. Б3.1-14-18. июль 2018 г.
  11. ^ Ровер НАСА VIPER будет искать водяной лед на Луне Мариэлла Мун, ENGADGET, 26 октября 2019 г.
  12. ^ подтверждает планы отправить на Луну разведывательный марсоход. Джефф Фауст, SpaceNews 27 октября 2019 г.
  13. ^ «Увеличение стоимости миссии лунохода VIPER» . Космические новости. 3 марта 2021 г. Проверено 5 марта 2021 г.
  14. ^ «Ровер НАСА Артемида приземлится возле Нобилеского региона Южного полюса Луны» . НАСА. 20 сентября 2021 г. Проверено 20 сентября 2021 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  15. ^ Новый луноход VIPER для нанесения на карту водяного льда на Луне Грей Хауталуома и Алана Джонсон, опубликовано PhysOrg 28 октября 2019 г.
  16. ↑ Фауст, Джефф (13 апреля 2021 г.). «Astrobotic выбирает Falcon Heavy для запуска лунохода НАСА VIPER» . Космические новости . Проверено 13 апреля 2021 г.
  17. ^ Тренировка TRIDENT интегрирована в марсоход НАСА VIPER, пополнение его научного арсенала, февраль 2024 г.
  18. ^ ab "НАСА - Лунный разведчик" . lunar.arc.nasa.gov. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 года . Проверено 25 мая 2015 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  19. ^ НАСА ищет воду на Луне и Марсе Содерман Виртуальный институт НАСА по исследованию солнечной системы Всеобщее достояниеЭта статья включает текст из этого источника, который находится в свободном доступе .
  20. ^ аб Нейш, компакт-диск; DBJ Басси; П. Спудис; У. Маршалл; Би Джей Томсон; Г.В. Паттерсон; Л. М. Картер (13 января 2011 г.). «Природа лунных летучих веществ, выявленная в результате наблюдений Mini-RF за местом падения LCROSS». Журнал геофизических исследований: Планеты . 116 (E01005): 8. Бибкод : 2011JGRE..116.1005N. дои : 10.1029/2010JE003647 .
  21. ^ Питерс, CM; Госвами, Дж. Н.; Кларк, Р.Н.; Аннадурай, М.; Бордман, Дж.; Буратти, Б.; Комб, Ж.-П.; Дьяр, доктор медицины; Грин, Р.; Руководитель, JW; Хиббиттс, К.; Хикс, М.; Исааксон, П.; Клима, Р.; Крамер, Г.; Кумар, С.; Ливо, Э.; Ландин, С.; Маларет, Э.; МакКорд, Т.; Горчица, Дж.; Неттлс, Дж.; Петро, ​​Н.; Раньон, К.; Стад, М.; Саншайн, Дж.; Тейлор, Луизиана; Томпкинс, С.; Варанаси, П. (2009). «Характер и пространственное распределение OH/H2O на поверхности Луны, увиденное M3 на Чандраяане-1». Наука . 326 (5952): 568–572. Бибкод : 2009Sci...326..568P. дои : 10.1126/science.1178658 . PMID  19779151. S2CID  447133. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  22. ^ Элстон, Д. П. (1968) «Характер и геологическая среда обитания потенциальных отложений воды, углерода и редких газов на Луне», Геологические проблемы лунных и планетарных исследований, Материалы симпозиума AAS / IAP, Серия наук и технологий AAS, Дополнение к Достижения в области астронавтики, с. 441
  23. ^ «Мини-РЧ моностатические радиолокационные наблюдения за постоянно затененным дном кратера» Л. М. Йозвяк, Г. В. Паттерсон, Р. Перкинс. Lunar ISRU 2019: Развитие новой космической экономики посредством лунных ресурсов и их использования 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд
  24. ^ Нозетт, Стюарт; Спудис, Пол; Басси, Бен; Дженсен, Роберт; Рэйни, Кейт (январь 2010 г.). «Демонстрация миниатюрной радиочастотной (Мини-РЧ) технологии лунного разведывательного орбитального аппарата». Обзоры космической науки . 150 (1–4): 285–302. Бибкод :2010ССРв..150..285Н. дои : 10.1007/s11214-009-9607-5. S2CID  54041415.
  25. ^ «Луна и вероятное первоначальное использование ресурсов на месте (ISRU)» М. Ананд, И.А. Кроуфорд, М. Балат-Пичелен, С. Абанадес, В. ван Вестренен, Г. Перодо, Р. Яуманн, В. Зебольдт; Планетарная и космическая наука ; том 74; выпуск 1; Декабрь 2012 г., стр. 42–48 doi :10.1016/j.pss.2012.08.012.
  26. ^ Лунная добыча действительно может работать при правильном подходе Леонард Дэвид, Space.com , 15 марта 2019 г.
  27. ^ «Научные цели исследования Луны» (PDF) . НАСА. 15 августа 2019 года . Проверено 22 сентября 2021 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  28. ^ Где вода? Два инструмента поиска ресурсов на поверхности Луны НАСА 10 марта 2019 г. Всеобщее достояниеВ эту статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .