НАСА завершило создание научного прибора, который астронавты развернут на поверхности Луны

НАСА объявило о завершении работ над первой готовой полезной нагрузкой, специально разработанной для развёртывания астронавтами программы «Артемида» на поверхности Луны. Инженеры, работающие над Лунной станцией мониторинга окружающей среды (Lunar Environment Monitoring Station, или LEMS), завершили разработку и тестирование оборудования. Полезная нагрузка готова к постоянному размещению в районе Южного полюса Луны.

Приборный комплекс LEMS включает в себя два высокочувствительных сейсмометра, которые будут отслеживать колебания грунта от лунных землетрясений и ударов метеоритов, предоставляя ученым информацию о внутреннем строении Луны и сейсмических опасностях, с которыми астронавты могут столкнуться на поверхности. Модульная конструкция позволяет адаптировать или расширить систему для размещения новых приборов в будущем, создавая многоразовую платформу, которая может развиваться по мере изменения научных приоритетов.

Полезная нагрузка будет храниться в чистой комнате в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, где она была изготовлена, до тех пор, пока не появится подходящая миссии «Артемида» для доставки её на лунную поверхность.

«Завершение работы над научным прибором LEMS - это важный шаг в новой эре изучения лунной поверхности. Инновационные научные эксперименты позволят раскрыть, измерить и выявить тайны Луны, а астронавты откроют новые рубежи научных открытий», - рассказывает Джоэл Кернс, заместитель помощника главы НАСА по исследованиям, Директорат научных миссий в Вашингтоне.

Полезная нагрузка LEMS продолжает традицию лунного сейсмического мониторинга. Астронавты «Аполлона» развернули сеть сейсмометров на ближней стороне Луны в экваториальной области в период с 1969 по 1972 года. Эти приборы работали до 1977 года и зарегистрировали около 13 000 лунотрясений и других колебаний грунта, которые помогли учёным начать понимать состав внутренней структуры Луны. На протяжении десятилетий исследователи надеялись разместить больше сейсмометров, с использованием новых технологий, по всей лунной поверхности.

Сейсмометры LEMS станут самыми компактными, чувствительными и энергоэффективными сейсмометрами из когда-либо созданных для планетарных исследований. Сам LEMS по размерам примерно равен небольшому чемодану и весит примерно 5 кг в условиях низкой гравитации Луны. Он будет нести не только сейсмические датчики, но и все необходимое для автономной работы без участия человека после развертывания. LEMS спроектирован таким образом, чтобы самостоятельно управлять выработкой энергии с помощью легкой и гибкой солнечной батареи, повторяющей форму прибора. Он также будет способен автономно работать, обеспечивая непрерывный сбор данных в соответствии с заранее заданным планом и ежемесячную передачу данных на Землю. Всё это прибор будет делать, поддерживая стабильную внутреннюю температуру при огромных перепадах температур между днём и ночью в районе Южного полюса Луны.

«Когда мы задумывали LEMS, мы думали не только о следующей миссии, но и о следующем поколении лунных исследований», - говорит Мехди Бенна, учёный Университета Мэриленда в округе Балтимор, который руководит проектом LEMS в Центре имени Годдарда. «Нашим заданием было создать научный буй для Луны. Как океанский буй на Земле, LEMS спроектирован так, чтобы его было легко изготавливать, он был адаптируем к разным научным задачам и мог автономно работать в течение многих лет».

Прежде чем приступить к каким-либо научным исследованиям на поверхности Луны, Бенна и его команда должны были убедиться, что LEMS выдержит полёт на Луну и суровые условия её поверхности. В течение последних пяти месяцев LEMS и его компоненты подвергались серии сложных экологических и эксплуатационных испытаний. Инженеры подтвердили, что LEMS может выдержать сильную тряску при запуске, полет к лунной поверхности, а также температурные и радиационные условия Луны. Команда также подтвердила, что механическая и электрическая конструкция прибора безопасна для использования астронавтами.

Полезная нагрузка LEMS была разработана для работы в течение лунной ночи, которая длится две земные недели, без внешнего источника питания или тепла. Предыдущие лунные приборы использовали радиоизотопные нагреватели для обогрева и питания. LEMS же сможет выдерживать температуры, опускающиеся до -240 °C в некоторых районах, благодаря использованию современных изоляционных материалов, кабелей с низкой теплопроводностью, минимизирующих потери тепла, и теплового регулятора, который отводит тепло днём, чтобы предотвратить перегрев, и помогает сохранять тепло ночью.

Эти инновации снижают массу и энергопотребление, создавая предпосылки для создания более легких и энергоэффективных приборов, способных непрерывно работать на будущих посадочных площадках программы «Артемида» и на Лунной базе НАСА.

Проектирование полезной нагрузки LEMS возглавляют Университет Мэриленда в Балтимор-Каунти и Университет Мэриленда в Колледж-Парке. Техническую реализацию осуществляет Центр космических полетов НАСА имени Годдарда. Университет Аризоны в партнерстве с компанией Silicon Audio, Inc. предоставил два современных сейсмометра для LEMS. Университет Морхед-Стейт в Кентукки предоставил телекоммуникационную систему для LEMS и будет управлять прибором на поверхности Земли. Вашингтонский университет в Сент-Луисе будет заниматься обработкой данных прибора и их распространением среди научного сообщества.

На фото:

- полностью собранная станция мониторинга лунной среды LEMS (Lunar Environment Monitoring Station) перед экологическими испытаниями;

- ученый в прототипе космического скафандра xEMU НАСА тестирует работу макета станции мониторинга лунной среды LEMS. Тестирование проводилось в системе активного реагирования на снижение гравитации (Active Response Gravity Offload System), имитирующей условия пониженной гравитации, в Космическом центре НАСА имени Джонсона в Хьюстоне;

- инженер-механик Бри Людвиг осматривает станцию ?LEMS в рамках подготовки к испытаниям в термовакуумной камере в Центре космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, 31 марта 2026 года.

Источник: science.nasa.gov