Все изменилось со времен "Аполлона": почему высадка на Луну - сложная задача

22 февраля космический корабль Odysseus вошел в историю американской космонавтики. Приземлившись на южном полюсе Луны в 18:23 вечера по восточному времени, Odysseus, построенный хьюстонской компанией Intuitive Machines, стал первым американским спускаемым аппаратом, приземлившимся на Луне более чем за 50 лет, и первым частным спускаемым аппаратом, достигшим поверхности Луны.

Но это успешное приземление не было безупречным. Через несколько дней после приземления стало ясно, что "Одиссей" сломал одну из своих шести ног при приземлении и в итоге завалился на бок. Из-за ограниченного энергопотребления солнечных батарей посадочного модуля, инженеры отключили его, возможно, навсегда, 29 февраля.

Ранее, 19 января, японский космический аппарат Smart Lander для исследования Луны (SLIM) успешно завершил первую в истории Японии посадку на Луну, хотя и оказался перевернутым из-за неисправности двигателя во время спуска. Солнечные элементы наклоненного посадочного модуля были направлены не в ту сторону и не смогли обеспечить питание его приборов, что вынудило инженеров отключить его, опасаясь разрядки аккумулятора. Всего за 10 дней до приземления SLIM, частный американский спускаемый аппарат Peregrine после запуска столкнулся со многими проблемами, в том числе с утечкой топлива, которая помешала ему приземлиться на Луну. Другие попытки высадки на Луну, предпринятые Японией и Россией в 2023 году, также закончились авариями.

Космические агентства только пяти стран успешно приземлились на Луне: Соединенных Штатов, бывшего Советского Союза, Китая, Индии и Японии. Пока только одна частная компания (Intuitive Machines) добилась успеха, и несколько громких миссий провалились из-за технических сбоев. Это суровое напоминание о том, что даже спустя полвека с тех пор, как астронавты "Аполлона" побывали на Луне, наш ближайший небесный сосед остается сложным и опасным пунктом назначения.

Итак, что же получается? Почему человечество разучилось высаживаться на Луну? 

"Мы не стали глупее со времен приземления "Аполлона", - отмечает Чаба Палотай, профессор физики и космических наук Флоридского технологического института в Мельбурне. Технологии сегодня значительно совершеннее; ваш мобильный телефон обладает большей вычислительной мощностью, чем компьютеры в 1970-х годах. "Но с 70-х годов на посадочных аппаратах не было астронавтов, которые могли бы исправить проблемы в ручном режиме", - добавил Палотаи.

Основным препятствием является фактическое отсутствие атмосферы на Луне. Лунная атмосфера очень разреженная и меняется со временем, что не позволяет инженерам использовать парашюты для замедления космических аппаратов. Вместо этого в миссиях используются топливные двигательные установки для спуска на поверхность Луны.

Хотя программа "Аполлон" в конечном итоге увенчалась успехом, это была кульминация большой программы, которая много раз терпела неудачу на пути к успеху. Ранние попытки США и Советского Союза запустить космический корабль на Луну были сопряжены с неудачами, включая взрывы после запуска, сбои в системах наведения и фатальные ошибки при развертывании солнечных панелей. Даже историческая миссия "Аполлон-11", в ходе которой астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин высадились на Луну, испытывала проблемы с нехваткой топлива перед посадкой на Луну.

"Люди склонны забывать об этих неудачах", - отмечает Джек Бернс, директор финансируемой НАСА сети исследований и космической науки в Университете Колорадо в Боулдере. В настоящее время лунные миссии, особенно частные, находятся на этой экспериментальной стадии обучения. "Приземлиться на Луну по-прежнему сложно, но далеко не невозможно", - говорит Бернс.

Бернс и другие эксперты согласны с тем, что со времен программы "Аполлон" изменилось практически все, включая ныне устаревшие технологии, которые доставляли людей на Луну и обратно в 60-70-е годы. Большая часть программного обеспечения и архитектуры, настроенных для программы "Аполлон", сегодня фактически бесполезны для космических полетов.

"Мы заново учимся тому, как это сделать с помощью новых технологий", - говорит Джон Торнтон, генеральный директор компании Astrobotic Technology из Питтсбурга.

Палотаи, Торнтон и Бернс рассматривают недавние неудачи с полетами на Луну как естественное развитие новой отрасли.

"Лично я не беспокоюсь, - сказал Бернс. - Это просто часть проблем роста". 

"Если бы у нас был миллиард долларов на выполнение этой миссии, наши шансы на успех значительно возросли бы", - считает Торнтон. 

В 60-70-е годы, в разгар космической гонки между США и Советским Союзом, программа "Аполлон" была сутью работы НАСА, и бюджет космического агентства в 10 раз превышал текущий бюджет на то же самое. В период с 1960 по 1973 год НАСА потратило 25,8 миллиарда долларов (257 миллиардов долларов с поправкой на инфляцию) на программу "Аполлон", и на это было выделено почти 5% от общего федерального бюджета США.

Для сравнения, НАСА сейчас получает менее 0,5% от общих федеральных расходов страны, и этот бюджет также финансирует полеты за пределы Луны.