Автор: Сергей Цветков. Сообщение об этом было обновлено на сайте НАСА 20 мая. Луноход планируют доставить на спутник в конце 2023 года. Разработкой занимается компания Astrobotic Technology, а в качестве ракеты-носителя для миссии была выбрана Falcon Heavy компании SpaceX.

Немного о лунной воде

Примерно 40–50 лет назад наличие воды на Луне никак не было подтверждено. В 1976 в ходе советской миссии “Луна-24” на Землю было доставлено около 170 граммов грунта нашего спутника. В этих образцах удалось обнаружить следы воды. Результаты были опубликованы в журнале «Геохимия», но фурора данное открытие не произвело, а западное научное сообщество как-будто бы и вовсе не заметило этого факта. И это при том, что небольшая часть образцов была передана НАСА.

Кстати, воду в пробах лунного грунта обнаруживали и сами американцы при осуществлении программы “Аполлон” в конце 60-х начале 70-х годов. Но полученным данным тоже решили не верить – всё списали на негерметичную упаковку в которой транспортировались пробы.

Автоматическая межпланетная станция Е-8–5М № 413. Источник: Wikioedia

Дальнейшие эксперименты по обнаружению лунного льда связаны со станциями НАСА Clementine и Lunar Prospector. Первая отправилась в полет в 1994 году. Во время этой миссии были исследованы отраженные от поверхности спутника волны определенных частот. По их характеристикам сделали предположение, что лед может находиться на постоянно затемненных участках Луны. Но в это же время в обсерватории “Аресибо” получили похожие данные при изучении волн того же диапазона, которые отражались от освещенной поверхности спутника. Соответственно, данные Clementine не посчитали 100% доказательством наличия льда на Луне.

И наконец запущенная в 1998 станция Lunar Prospector развеяла все сомнения по поводу воды на спутнике. Данные, полученные с помощью нейтронного спектрометра NS, указали на наличие льда на полюсах Луны. На тот момент его количество оценили в 1% от массы реголита. Получилось, что вода все же на Луне есть, сконцентрирована на полюсах и находится примерно под 40-сантиметровым слоем грунта.

В 2009 году на орбиту спутника вышел Lunar Reconnaissance Orbiter. Один из его научных инструментов – российский прибор LEND для составления карт содержания атомов водорода в лунном грунте. Наиболее подробная была представлена в 2018 году. По утверждениям российских ученых, лед находится не только в постоянно затемненных районах, но и в местах, которые освещаются Солнцем в течение лунных суток. Поэтому, возможно, все физические и химические процессы, протекающие на Луне могут быть гораздо сложнее, чем считалось ранее.

Карты концентрации водяного льда в процентах по массе грунта в северном (слева) и южном (справа) околополярном регионе Луны, построенные по данным прибора LEND. Источник: отдел ядерной планетологии ИКИ РАН.

Итак, со льдом на Луне определились, теперь все внимание тому, кто будет его непосредственно изучать.

Луноход VIPER

Volatiles Investigating Polar Exploration Rover или сокращенно VIPER – роботизированный луноход массой 430 кг, его высота 2,5 м, длина и ширина по 1,5 м.

При проектировании особое внимание уделялось шасси, поскольку аппарату предстоит передвигаться по достаточно пересеченной местности. Колесная база рассчитана на движение как по твердой, так и по рыхлой почве, причем каждое колесо может двигаться в независимом от других направлении. Испытание шасси на gif-рисунке показано ниже.

Луноход сможет преодолевать уклоны до 15 градусов и двигаться в любом направлении, не меняя ориентации корпуса. Как говорят в НАСА, это поможет оптимизировать работу солнечных элементов и научных приборов. Скорость движения составит около 800 метров в час, но для мониторинга окружающей обстановки, аппарат будет замедляться до 400 метров в час.

Луноход планируют отправить в район южного полюса. Основная цель – обнаружение и непосредственное изучение водяного льда, скрытого под лунным грунтом. Поскольку исследования планируются в том числе и в кратерах, куда не поступает солнечный свет, луноход будет оснащен фарами.

Продолжительность миссии составит 100 земных суток. За это время луноход должен преодолеть примерно 20 км.

Из научных инструментов в арсенале VIPER будут:

• NSS (Neutron Spectrometer System) – нейтронный спектрометр для обнаружения водорода, который косвенно указывает на присутствие воды в реголите Луны;
• TRIDENT (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrains) – буровая роторно-ударная установка, способная извлечь образцы с глубины до 3,28 футов (1 м);
• NIRVSS (Near-Infrared Volatiles Spectrometer System) – система, которая определит, принадлежит ли обнаруженный водород к молекулам воды или гидроксильной группе. К этому же узлу относятся камера широкого спектра и датчик температуры почвы;
• MSolo (Mass Spectrometer Observing Lunar Operations) – масс-спектрометр.

Планируется, что все эти исследовательские инструменты будут отправлены на Луну более ранними экспедициями для проведения тестовых испытаний. Это поможет выявить дефекты или недостатки, чтобы избежать и устранить их в итоговой версии оборудования, которое установят на VIPER.

«VIPER будет самым способным роботом, которого НАСА когда-либо отправляло на поверхность Луны, и он позволит нам исследовать те ее части, которые мы никогда не видели. Луноход расскажет нам о происхождении и распределении воды на Луне и подготовит нас к добыче ресурсов на расстоянии 240 000 миль от Земли, которые можно было бы использовать для безопасной отправки астронавтов еще дальше в космос, включая Марс» – Сара Ноубл, научный сотрудник проекта VIPER.

3 марта 2021 года в НАСА озвучили стоимость создания и отправки VIPER на Луну – 433,5 млн. долларов. Сам проект – часть глобальной миссии Artemis, который поможет определить наличие и возможность использования водяного льда и других ресурсов в будущем, когда на Луну ступят астронавты Artemis.