Луна-25 – Союз-2-1Б/Фрегат – Восточный 1С – 11.08.2023 02:10:57 ДМВ

[АниКей]

[АниКей]

[Брабонт]

Даже если перенесут на сентябрь, то будет храниться заправленной.

Автор канала (Павел Шубин?) полагает, что энергетики хватает для условий сентября, но это не совсем так.

[АниКей]

Павел Шубин

[АниКей]

[АниКей]

mk.ru

Стали известны подробности запуска российского космического аппарата на Луну

Представители Института космических исследований РАН прибыли на космодром Восточный для проверки аппаратуры «Луны-25» перед стартом. Он намечен на первую половину августа. Аппарат, если все пойдет по плану, будет добираться до намеченного для исследований района в окрестности южного полюса Луны 10 суток, а по прибытии в течение года проводить исследования лунной экзосферы и грунта.

Спойлер

Космический аппарат «Луна-25» — это первый российский лунный аппарат, который продолжает последовательность советских автоматических лунных станций. Его запуск и посадка на Луну – первая часть российской лунной программы, осуществляемой НПО имени С. А. Лавочкина (входит в структуру Роскосмоса) и Институтом космических исследований (ИКИ РАН) по исследованию и практическому использованию Луны и окололунного пространства.
По предварительным расчетам специалистов, аппарат планируется посадить в окрестности  Южного полюса Луны в точке, соответствующей 69-му градусу южной широты и 40-му градусу восточной долготы, недалеко от кратера Богуславский. 

Южный полюс Луны 
- Аппарат, если все пойдет, как надо, сядет в приполярной области впервые в истории космонавтики, – говорит заведующий лабораторий ИКИ РАН Максим Литвак. – Нам важно, чтобы место отвечало всем необходимым критериям: уклону местности, который не должен превышать 15%, освещенности Солнцем, которая должна составлять не менее 40% от лунных суток (они длятся примерно две земных недели). – Помимо этого должна быть обеспечена постоянная радиовидимость нашего аппарата с Земли. Перелет космического аппарата к Луне должен занять от четырех с половиной до пяти с половиной суток. Долетев до лунной полярной орбиты, станция пробудет на ней три-пять суток, после чего совершит торможение и спустится вниз в район, предложенный учеными нашего института. 
Примечательно, что индийский аппарат «Чандраян-3» находится на пути к Луне уже с 15 июля, но орбита его рассчитана так, что посадка должна состояться на двое суток позже посадки нашей «Луны-25». Так что, если нам все удастся, Россия первой в истории космонавтики посадит своего «посланника» в полярном районе Луны. Желаем чтобы так же удачно сядет и индийский аппарат, два аппарата на поверхности будут разделять приблизительно 10 градусов восточной долготы.
Цель проекта «Луна-25» заключается прежде всего в отработке технологии мягкой посадки, – мы должны заново научиться садиться на другие планеты, во вторую очередь – в исследовании поверхности нашего спутника в районе южного полюса.
Справка «МК». Конструкция «Луны-25» делится на две части: нижнюю и верхнюю. Нижняя – это посадочное устройство с амортизационными опорами. На этом устройстве закреплена двигательная установка аппарата, с помощью которой производится коррекция траектории перелёта до Луны, торможение при сходе с орбиты и мягкая посадка. В нижней части также находятся топливные баки, датчики, антенны и манипулятор грунтозаборного устройства.
В верхней части расположена панель со служебной аппаратурой и научными приборами. Здесь же находятся солнечные панели, радиатор системы терморегулирования, источник энергии и электроника станции.
Научный руководитель проекта в ИКИ РАН Игорь Митрофанов отмечает уникальную конструкционную особенность полярной станции:
- Солнечные батареи направлены не вверх, как у всех предыдущих станций, а в стороны. Это потому что Солнце на лунном полюсе поднимается совсем низко над горизонтом, почти как в нашем Норильске. Поднявшись на лунном полюсе на высокую гору, мы никогда не потеряем его из вида. С одной стороны посадить аппарат на горе было бы выгодно для энергоснабжения нашей станции, но с другой – это создало бы большой риск при посадке.
   По словам Игоря Митрофанова, идея впервые посадить аппарат именно на южном полюсе Луны возникла на основе тех данных, которые были получены в начале века, в том числе и с нашего российского нейтронного телескопа ЛЕНД, установленного в рамках программы сотрудничества Роскосмоса и НАСА на американском орбитальном лунном аппарате ЛРО (Lunar Reconnaissance Orbiter LRO).
– Эти данные показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами, которые приносили на Луну кометы, – говорит Игорь Георгиевич. – Мы сравниваем полюс на Луне с природным холодильником, – здесь сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на наш спутник.
Приборы «Луны-25» изучат состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите. Если ее достаточно, людям, которые прилетят на Луну после автоматических аппаратов, не придется брать воду с собой с Земли. Она понадобится не только для утоления жажды, но и для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и ракетного водородного горючего для будущих межпланетных полетов.
  Итак, прибывшим на Восточный ученым предстоит в течение двух недель завершить монтаж научного оборудования, в частности ионного энерго-масс-анализатора АРИЕС-Л. Это прибор, созданный в ИКИ РАН, который будет измерять состав лунной экзосферы (более разряженной плазменно-пылевой оболочки, нежели атмосфера). Кроме того ученые смогут при помощи этого прибора изучить взаимодействие солнечного ветра с лунной поверхностью.
Сотрудникам ИКИ РАН предстоит также измерить радиационный фон на борту космического аппарата. Этот фон необходимо знать для эксперимента с нейтронным и гамма-детектором АДРОН-ЛР. На Луне он займется изучением элементного состава и содержания водорода в реголите методом активной нейтронной гамма-спектроскопии. Прибор просветит нейтронами грунт на глубину около 60 сантиметров.
Кроме вышеупомянутых приборов в состав научной аппаратуры входят следующие:
БУНИ, обеспечивающий сбор, хранение и передачу телеметрической научной информации;
ЛАЗМА-ЛР – лазерный масс-спектрометр для измерения химического, элементного и изотопного состава образцов реголита;
ЛИС-ТВ-РПМ – инфракрасный спектрометр для изучения в видимом и инфракрасном диапазонах минералогического состава поверхностного слоя реголита Луны и содержания в нём воды;
ПмЛ – пылевой монитор для исследования физических характеристик лунной пылевой экзосферы и поверхностного реголита, который рассеивается из-за падения микрометеоритов;
ЛМК – рука-манипулятор с радиусом действия в 1,5 метра для забора образцов грунта с глубины до 40 см и доставки их в аналитический прибор ЛАЗМА-ЛР. За период эксплуатации он должен будет отобрать не менее 30 проб объёмом до 2 кубических см каждая;
– СТС-Л – телевизионная система для панорамной съемки поверхности в районе посадки, для съемки поверхности при посадке аппарата и для стереосъемки рабочего поля ЛМК.
Выведение «Луны-25» в космос будет осуществляться ракетой-носителем «Союз-2.1б» в удобное для этого «астрономическое окно» 11 августа (резервная дата 12 августа). «МК» будет следить за осуществлением миссии.
Справка «МК» Лунные сутки длятся 28 земных дней, то есть период, равный ее обращению вокруг Земли. Соответственно, день на Луне длится около 14 дней, и столько же — ночь. 

[свернуть]

[Pavel]

Автор канала видимо давно не отслеживал судьбу станции. В кратер Богуславского мы уже лет десять как не планируем садиться. Как раз когда был выбран текущий основной район рядом с ним. Изменения последнего времени только в том, что появился второй резервный район.
Как он оценил точность не ясно. Не увидел в статье. Так не секрет, что посадочный эллипс "Луны-25" 15 на 30 км. Самое забавное, что у Е-8 было 15 на 20 км.

Подозреваю, это связанно с тем, что у Е-8 момент включения определялся радиовысотомером, а сейчас инерциалкой по заложенным с Земли параметрам орбиты.

[Павел73]

А почему не высотомер? Тяжёлый?

[Pavel]

А почему не высотомер? Тяжёлый?

"Луна-25" отличается от Е-8 в сторону упрощения общей конструкции. Нет сбрасываемых баков и отсеков. Видимо кроме крышки ДУ. На Е-8 ведь еще был гамма-высотомер Квант (родственник Кактуса) для определения высоты выключения двигателей. Но на "Луне-25" и от него отказались. Благо, как минимум, на одной из станций Е-8 он не сработал, и станция села так. В результате, если у Е-8 было три разных системы определения высоты, то сейчас  остался только доплеровский радар 

В общем общая конструкция должна быть более легкая и простая. Соответственно и надежная.
Хотя более лучшее массовое совершенство на траектории перелета к Луне. Для увеличения ПН на Луне сбрасываемые баки уже желательны. Для примера можно посмотреть на Чанье и Луну-17/Луноход-1. Масса станций 3800 и 5600. Масса луноходов 140 и 750 кг

[АниКей]

[Mechanick]

Павел Шубин

Павел Шубин

Заметил, что уголковый отражатель установлен под небольшим углом к плоскости крепёжной панели, причём в сторону солнечной панели, которая как-бы "сужает" обзор. Интересно зачем? И потом, во время посадки, аппарат должен быть ориентирован "лицом" к Земле, иначе отражатель будет бесполезен. Про "вертикализацию" упоминали, а про "лицом к Земле" - нет

[Брабонт]

И потом, во время посадки, аппарат должен быть ориентирован "лицом" к Земле, иначе отражатель будет бесполезен.

Зачем, простите? Ни во время посадки, ни - надеемся - после неё лоцировать этот отражатель никто не будет.

[Mechanick]

И потом, во время посадки, аппарат должен быть ориентирован "лицом" к Земле, иначе отражатель будет бесполезен.

Зачем, простите? Ни во время посадки, ни - надеемся - после неё лоцировать этот отражатель никто не будет.

Зачем он тогда нужен? Если высока вероятность, что он будет смотреть в совершенно в другую сторону. А как же "десятилетия... учёным.. разных стран..." ??

[Наименьший квадрат]

Подозреваю, это связанно с тем, что у Е-8 момент включения определялся радиовысотомером, а сейчас инерциалкой по заложенным с Земли параметрам орбиты.

Позволю себе еще раз уточнить. Никакого отношения инерциальная система не имеет к моменту включения двигателя для посадки. Момент начала посадки определяется на Земле. И аппарат отрабатывает циклограмму по времени. Посадка начинается исключительно по временной метке и больше никак.

Район посадки (этот самый эллипс 30х15) - это не тоже самое, что точность посадки. Просто выбран район наиболее благоприятный с точки зрения условий посадки (уклоны, кратеры и проч). А дальше садиться можно на разных витках. Как уж трасса ляжет после выхода на 100 х 100, и после 100 х 18. Орбиты же не будут идеальные, а значит период будет другой и т.п. После всех манипуляций требуется, чтобы проходила трасса по этому эллипсу и перицентр был в его районе. Уже имея фактическую орбиту, выберут прицельную точку посадки в этом эллипсе, выберут виток на котором будут садиться и заложат на борт куда прилуняться.

[Pavel]

Я не вижу наклона в сторону СБ. Есть небольшой наклон в сторону радиаторов. Но это явно специально
Максимальная высота Солнца над горизонтом где-то 15-20 градусов. Из-за либраций Земля может быть как выше, так и ниже. Вот и поставили некий оптимальный угол.
Вы не можете просматривать это вложение.

И станция должна сесть именно этой стороной к Солнцу и Земле. Там вся конструкция создана исходя из этой идеи. Плюс минус несколько градусов. В другой ориентации либо зона раскопа будет в тени (причем в тени станции). Либо одно из СБ.

[Pavel]

Подозреваю, это связанно с тем, что у Е-8 момент включения определялся радиовысотомером, а сейчас инерциалкой по заложенным с Земли параметрам орбиты.

Позволю себе еще раз уточнить. Никакого отношения инерциальная система не имеет к моменту включения двигателя для посадки. Момент начала посадки определяется на Земле. И аппарат отрабатывает циклограмму по времени. Посадка начинается исключительно по временной метке и больше никак.

Район посадки (этот самый эллипс 30х15) - это не тоже самое, что точность посадки. Просто выбран район наиболее благоприятный с точки зрения условий посадки (уклоны, кратеры и проч). А дальше садиться можно на разных витках. Как уж трасса ляжет после выхода на 100 х 100, и после 100 х 18. Орбиты же не будут идеальные, а значит период будет другой и т.п. После всех манипуляций требуется, чтобы проходила трасса по этому эллипсу и перицентр был в его районе. Уже имея фактическую орбиту, выберут прицельную точку посадки в этом эллипсе, выберут виток на котором будут садиться и заложат на борт куда прилуняться.

Большая полуось эллипса посадки обычно ориентируется по трассе полета. Так как ожидается околополяная орбита, то относительно полярной орбиты в ИКИ и оценивали районы посадки

Это хорошо видно здесь. СТр 20.
http://www.iki.rssi.ru/annual/2018/R_Osvoenie-2018.pdf

Конечно, на "Луне-25" будут считать по реальной орбите. Как будет относительно нее располагаться эллипс посадки. И уже принимать решения.

И по всем данным это именно возможный разброс погрешностей при посадке. Я не знаю какие данные Вы используете. Была бы точнее попробовали сесть ближе. Собственно пока планируем и попробовать на "Луне-27".

Кстати, сесть в основную зону посадки можно только на одном витке. Если не сели, то дальше можно это сделать   только на первом и втором запасных районах. Из-за вращения Луны. Собственно для этого они и нужны.  
С Е-8 в свое время была аналогичная история. 
Более того резервный районы той же "Луны-16" был уже в районе откуда нельзя было вернуть ракету на Землю. Просто чтобы испытать посадку. 

[Mechanick]

Я не вижу наклона в сторону СБ. Есть небольшой наклон в сторону радиаторов. Но это явно специально
Максимальная высота Солнца над горизонтом где-то 15-20 градусов. Из-за либраций Земля может быть как выше, так и ниже. Вот и поставили некий оптимальный угол.

И станция должна сесть именно этой стороной к Солнцу и Земле. Там вся конструкция создана исходя из этой идеи. Плюс минус несколько градусов. В другой ориентации либо зона раскопа будет в тени (причем в тени станции). Либо одно из СБ.

- Да, наклон в сторону радиаторов есть, меня сбили с толку эти фото:
первая - макет, вторая - заявлена как лётный экземпляр, третья - "упакованый" экземпляр
 Вы не можете просматривать это вложение.
выходит, что развернули отражатель в последний момент (?)

- Значит всё-же корректировка в сторону Земли перед посадкой будет.

[АниКей]

[Брабонт]

Единственное (и ключевое!) отличие от советских станций, что сейчас удалось рассчитать переход станции на околополярную орбиту.

Звучит так, как будто в 60-е были какие-то сложности с расчетами такой траектории.

Кстати, а какой аппарат первым вывели на полярную орбиту, Lunar Prospector в 1999-м?
А до него наибольшее наклонение орбиты было, по-видимому, у Explorer 49 - 55 градусов.

[Pavel]

Единственное (и ключевое!) отличие от советских станций, что сейчас удалось рассчитать переход станции на околополярную орбиту.

Звучит так, как будто в 60-е были какие-то сложности с расчетами такой траектории.

Кстати, а какой аппарат первым вывели на полярную орбиту, Lunar Prospector в 1999-м?
А до него наибольшее наклонение орбиты было, по-видимому, у Explorer 49 - 55 градусов.

С расчетом? Никаких.  Вот только эта орбита требует большей энергетики, а значит и снижение ПН. Для тех станций масса ПН была важнее и выбиралось оптимальное наклонение спутника Луны. Причем для каждой даты наклонение немного менялось.

Первый же аппарат на близкой к полярной орбите - "Лунар Орбитер 4" 1967 год. 85,48°