Луна глоб нпо лавочкина

Луна глоб нпо лавочкина

В НПО имени С. А. Лавочкина продолжается подготовка к запуску автоматической станции «Луна-25», намеченному на октябрь 2021 года. Отраслевой журнал Госкорпорации «Роскосмос» — «Русский космос» поговорил с главным конструктором проекта «Луна-Глоб» Павлом Казмерчуком о текущем статусе работ, планируемой схеме полета, комплектации станции научными приборами и главной задаче миссии.

Недавно в отраслевом испытательном центре Роскосмоса ФКП «НИЦ РКП» (г. Пересвет, Московская область) завершились тепловакуумные испытания теплового макета станции «Луна-25». Во время проверок макет был помещен в огромную вакуумную камеру, где имитировались условия космического полета: практически полная пустота, отраженный свет Земли и Луны, холодный «черный» космос и солнечное излучение. Таким образом, воспроизводились тепловые и световые нагрузки на космический аппарат на всех этапах миссии — от старта до пребывания на поверхности Луны. Во время испытаний велась непрерывная запись всей телеметрической информации (около 600 параметров). Полученные данные позволят разработчикам оценить правильность расчета тепловой математической модели космического аппарата.

По возвращении макета в НПО Лавочкина состоялись атмосферные испытания, моделирующие работу аппарата на техническом комплексе космодрома. По словам главного конструктора станции «Луна-25» Павла Казмерчука, идет этап наземной экспериментальной отработки. В октябре планируется начать испытания вибростатического и электрического макетов. Всего в работе задействовано 16 экспериментальных изделий. По завершении проверок пройдут наземные испытания летного образца, который впоследствии отправится на космодром для запуска.

Станция «Луна-25» состоит из двух основных конструктивных частей

Нижняя часть — посадочное устройство, представляющее собой конструктив с амортизационными посадочными «лапами» — опорами, обеспечивающими мягкое касание поверхности. На нем же закреплена двигательная установка станции, с помощью которой производится коррекция траектории перелета до Луны, торможение при сходе с орбиты и мягкая посадка. Здесь же монтируются топливные баки, манипулятор грунтозаборного устройства, датчики, антенны.
Верхняя часть — негерметичный приборный отсек. На нем находятся панели солнечных батарей, радиатор системы терморегулирования, электронное оборудование станции, научные приборы, источник энергии. Всего на борту станции размещены девять различных научных приборов.

— Павел Владимирович, как идет подготовка к запуску станции «Луна-25»?

— Работы на предприятии идут по графику, и он достаточно жесткий — работаем в две смены. При необходимости используем выходные. Серьезных сбоев нет. У нас есть уверенность, что сборку и подготовку к пуску мы выполним в срок. В августе 2021 года станция будет отправлена на Восточный, а сам запуск намечен на 1 октября 2021 год.

— Какова циклограмма полета станции к Луне?

— Запуск будет произведен с космодрома Восточный ракетой-носителем «Союз 2.1б» с нашим разгонным блоком «Фрегат», который выведет станцию на траекторию полета к Луне. Перелет по штатной программе составит от 4,5 до 5,5 суток в зависимости от конкретной даты пуска. Во время перелета с помощью двигательной установки станции будет проведено две коррекции, и после отработки тормозного импульса «Луна-25» выйдет на лунную полярную орбиту. По ней летаем от трех до семи суток, в течение которых должны быть выполнены тщательные траекторные измерения для формирования предпосадочной орбиты.

Далее двигательная установка станции сведет ее с орбиты и обеспечит практически нулевую скорость в момент посадки. Это должно произойти не позднее 12 дней с даты старта. Для посадки наши коллеги в Российской академии наук выбрали две точки: основная — к северу от кратера Богуславский и резервная — к юго-западу от кратера Манцини. Каждое место посадки имеет вид эллипса 30×15 км с уклонами не более 15° и камнями не более 150 мм.

Знакомым курсом

Название «Луна-25» планируемой миссии подчеркивает преемственность по отношению к советской серии исследований Луны, завершенной в далеком 1976 году.
Среди задач первой российской лунной миссии — исследование полярного района естественного спутника Земли, отработка технологии посадки и летные испытания бортовой аппаратуры.
«Луна-25» станет своего рода первопроходцем, и от ее результатов во многом будут зависеть следующие шаги по изучению Селены. Аппарат направится к южному полюсу земного спутника: запланированная посадка в приполярной области станет первой в мире.

— В чем принципиальные отличия «Луны-25» от советских лунных станций?

— Есть два основных отличия. Первое: советские лунные станции осуществляли посадку в экваториальной зоне, а наша станция впервые будет садиться у южного полюса. Это значительно труднее из-за более сложного рельефа местности: там скалы, большие камни, поэтому выбор площадки для посадки — важная научная задача. Сложность еще в том, что, кроме рельефа, надо учитывать много других факторов: в месте прилунения должна быть большая вероятность наличия льда, должны соблюдаться требуемые условия освещенности и радиосвязи.

Второе принципиальное отличие: приборный корпус у нас негерметичный. Это позволяет уменьшить вес конструкции и тем самым дать дополнительную массу для научных приборов.

— А как же с обеспечением температурного режима, необходимого для приборов?

— Основные приборы и устройства размещены на термостабилизационной панели. Во время лунного дня излишнее тепло отводится в космос специальными радиаторами. А лунной ночью избежать замерзания помогут радиоизотопные источники тепла.

— Будет ли корректироваться траектория во время посадки?

— Нет, во время посадки «Луны-25» такая операция не предусмотрена. Это будет реализовано на следующей посадочной лунной станции — «Луне-27». Тогда будет возможность автоматического анализа рельефа, и при необходимости можно будет скорректировать траекторию спуска для посадки в безопасном районе.

Доверяй, но проверяй

Прежде чем запустить станцию к Луне, создают несколько макетов. На одном отрабатывается технология сборки аппарата, на другом — совместимость конструктивных элементов, на третьем проверяется работа электрических приборов и систем и т.д. На макетах также испытывают воздействие на аппарат вибраций при транспортировке и выведении на орбиту. Есть макет для проверки эффективности теплозащитного покрытия, обеспечивающего работу приборов в лунный день (при нагреве) и в мороз лунной ночью.
Все изменения по результатам испытаний вносятся в конструкцию летного экземпляра станции. И по окончании проверок он стартует в космос.

— Какие научные приборы будут установлены на аппарате?

— Всего на станции девять приборов. Все они российского производства, за исключением «Пилота-Д». Это часть зарубежного прибора, который готовится в полном сборе для установки на следую­щую посадочную станцию. В полете на «Луне-25» он пройдет предварительные испытания.

Комплект научных приборов (его масса около 30 кг) имеет большой спектр задач. Главная, пожалуй, это исследование грунта контактным методом. Для этого есть манипуляторный комплекс, обеспечивающий забор лунной породы ковшом с глубины 15–30 см и перекладку ее в специальный прибор-анализатор. Состав реголита определим на месте. Цель — подтвердить наличие воды, которая была обнаружена косвенными методами. Это очень важно для последующего освоения Луны, так как вода — ценнейший ресурс. Если ее наличие будет установлено, это откроет возможность построения обитаемых лунных баз.

Помимо научных приборов, на аппарате будут установлены восемь камер, и мы будем получать изображения во время посадки и после посадки.

— Какова степень готовности научных приборов?

— Все научные приборы уже поставлены на предприятие, часть из них уже установлена на летный аппарат.

— Сформулируйте, пожалуйста, главную задачу станции «Луна-25».

— Главная задача — отработка технологии мягкой посадки, чего мы не делали с 1976 года (полагаю, мы с ней справимся). Вслед за этой станцией к Луне пойдут более сложные космические аппараты, и мы займем достойное место в освоении Луны.

Источник

Общее описание и план полета

Миссия состоит из четырех составляющих: космический аппарат «Луна-25», ракетно-космический комплекс, наземный комплекс управления и наземный научный комплекс. Ниже речь идет о космическом аппарате. Его основные характеристики приведены в таблице.

* – включая руку-манипулятор и служебную телесистему

** – данное значение было приведено до сокращения числа научных приборов

Космический аппарат будет запущен с космодрома Байконур на ракете-носителе Союз-2.1б с разгонным блоком «Фрегат». Ракета выведет аппарат на незамкнутую опорную орбиту. После краткой фразы пассивного полета разгонный блок двумя включениями двигательной установки направит спутник на траекторию перелета к Луне и отделится.

Этап полета от старта до прибытия к Луне займет 5 суток. Прибыв к спутнику Земли, аппарат затормозит при помощи собственной двигательной установки и выйдет на круговую околополярную орбиту высотой 100 км. После этого он проведет измерение фактических параметров орбиты и выполнит один или два маневра для формирования посадочной орбиты с перицентром высотой 12-18 км и апоцентром высотой 90-110 км. Перицентр должен находиться над местом будущей посадки с погрешностью не более 7° по истинной аномалии. По техническим причинам допускается существование аппарата на орбите искусственного спутника Луны сроком от 4 до 7 суток.

На восьми витках посадочной орбиты планируется серия измерений (4-6 интервалов) для уточнения орбитальных параметров и расчета полетного задания.

На конец декабря 2016 года выбрано одно основное и два резервных места посадки, а точный район должен быть утвержден учеными (т. е. ИКИ РАН) в 2017 году. Тем не менее, есть свои требования и у разработчиков посадочного аппарата. В частности, имеет значение высота Солнца над горизонтом, поскольку основным источником энергии для аппарата являются солнечные батареи, и наклон площадки. Не допускается угол наклона поверхности в месте посадки более 10°.

Посадка должна произойти с вертикальной скоростью от 1,5 до 3 м/с, горизонтальной скоростью не более 1 м/с и углом отклонения продольной оси от гравитационной вертикали не более 7°. Планируемая точность посадки – эллипс размером 30×15 км.

Источник

Автоматическая межпланетная станция «Луна-25»

Обзор проекта

Основные задачи

Описание миссии

Научная аппаратура

Галерея

В рамках проекта «Луна-Глоб» АО «НПО Лавочкина» создает космический аппарат (КА) «Луна-25». КА «Луна-25» — малоразмерная демонстрационная посадочная станция для отработки базовых технологий мягкой посадки в околополярной области и проведения контактных исследований Южного полюса Луны.

КА «Луна-25» создаётся с использованием последних достижений в области космического приборостроения и с учётом опыта предыдущих лунных экспедиций АО «НПО Лавочкина».

Реализация космической экспедиции «Луна-Глоб» (КА «Луна-25») является важным шагом в освоении космического пространства, который позволит на качественно новом уровне взглянуть на перспективы освоения планет Солнечной системы, понять механизмы зарождения планет, появления воды и, следовательно, жизни на Земле.

1. Назначение планетные исследования
2. Статус в разработке,
3. Объект исследований Луна
4. Дата запуска октябрь-ноябрь 2021 г.
5. Космодром Восточный
6. Средства выведения «Союз-2/1б» с РБ «Фрегат»
7. Масса аппарата 1750 кг
8. Срок активного существования Не менее 1 года

Основные задачи КА «Луна-25»:

1. Отработка технологии мягкой посадки; 2. Изучение внутреннего строения и разведка природных ресурсов, в том числе воды, в околополярной области Луны; 3. Исследование воздействий на поверхность Луны космических лучей и электромагнитных излучений.

Успешная реализация российского проекта «Луна-Глоб» позволит:

— подтвердить технологический статус России, как государства, обладающего возможностями по доставке на Луну полезной нагрузки;

— создать технологический задел для реализации последующих лунных миссий;

— обеспечить гарантированный доступ России на поверхность Луны;

— начать исследования Луны с новым качеством;

— впервые в мире начать исследования грунта Луны в области Южного полюса.

КА «Луна-25» является частью космического комплекса «Луна-25», в состав которого также входят:

— наземный комплекс управления;

— наземный научный комплекс.

Общий вид и основные системы КА «Луна-25»

Схема полёта КА «Луна-25»

Посадка будет производиться в один из двух районов Южного полюса: к северу от кратера Богуславский (основной р-н) или к юго-западу от кратера Манцини (резервный р-н).

Научная программа КА «Луна-25» на поверхности Луны рассчитана на работу в течение 1 года.

Научные исследования проводятся в основном в течение светового «лунного дня».

В течение «лунной ночи» аппаратура космического аппарата выключена, а тепловой режим поддерживается радиоизотопным источником. Исключение составляет научная программа «Терминатор» для исследования лунного явления известного как «серебряный туман», которая предполагает проведение научных исследований до и после восхода Солнца.

Наиболее насыщена программа первой лунации, в течение 14 земных суток после посадки.

Сразу после посадки до начала научных исследований должно быть проведено:

— Уточнение места посадки;

— Съемка места посадки;

— Передача на Землю панорамы с места посадки;

— Тестирование и подготовка к работе научной аппаратуры.

Научная программа первой лунации предусматривает:

— Взятие проб грунта с проведение стереосъемки забора грунта;

— Дистанционный анализ проб грунта и передача результатов спектрометрии грунта;

— Периодическая панорамная съемка, в том числе в формате HDR;

— Мониторинговые исследования лунного реголита и лунной пыли;

— Построение трехмерной карты местности посадки.

КА «Луна-25» Забор грунта

Дальнейшая программа научных исследований в основном будет посвящена мониторинговым исследованием состояния лунного грунта и окружающего космического пространства

Сеансы связи будут проводится из ЦУП «НПО Лавочкина».

Для управления работой КА и приема научной информации будут привлекаться наземные станции, расположенные в Евпатория, Уссурийск, Медвежьи Озера.

Станция ЕКА, расположенная в Аргентине (Маларгуэ) будет использоваться для приема научной информации.

Состав научной аппаратуры:

АРИЕС-Л (ИКИ РАН). Изучение ионной и нейтральной экзосферы Луны, исследования взаимодействия солнечного ветра с поверхностью Луны и десорбции ионов из поверхностного слоя реголита

БУНИ (ИКИ РАН). Коммутация электропитания и управления научной аппаратурой, сбор, хранение и передача телеметрической научной информации в бортовые системы КА

ЛАЗМА-ЛР (ИКИ РАН). Прямые измерения методом лазерной масс-спектрометрии химического, элементного и изотопного состава реголита с равновероятной регистрацией всех химических элементов

ЛИС-ТВ-РПМ (ИКИ РАН). Изучение в видимом и инфракрасном диапазонах минералогического состава поверхностного слоя реголита Луны и содержания в нем воды (в имплантированной или связанной форме)

ПмЛ (ИКИ РАН). Исследование физических характеристик лунной пылевой экзосферы и поверхностного реголита, рассеиваемого под действием микрометеоритных воздействий

ЛМК (ИКИ РАН). Доставка образцов реголита в прибор ЛАЗМА-ЛР, изучение механических свойств реголита, наведение ЛИС-ТВ-РПМ на объекты вблизи КА

СТС-Л (ИКИ РАН). Панорамная стереосъемка. Съемка на посадке. Обеспечение работы ЛМК

Пилот-Д (EKA, ИКИ РАН). Съемка поверхности Луны с низкой окололунной орбиты

Источник