Astrobotic готовится к исторической миссии на Луну

Не такой блестящий и привлекательный, как космический корабль SpaceX Starship. За ним не стоит миллиардер с глубокими карманами и лишней машиной в гараже, которую можно отправить в космос. Его имя не обещает медийной известности. Но всё же в 2021 году небольшой аппарат Peregrine должен совершить посадку на Луну. И эта посадка может быть столь же важной, как прилунение модуля Eagle в 1969-м.

Цель угловатого Peregrine – быть настолько надёжным, чтобы вам не пришлось волноваться о том сверхценном грузе, что вы отправляете через глубокий космос на расстояние в 380 тысяч километров от Земли. Его разработкой занимается компания Astrobotic. Её генеральный директор Джон Торнтон говорит:

– Надеюсь, что через десять лет доставка грузов на Луну станет обыденностью. Вероятно, если на первых страницах в СМИ перестанут появляться громкие заголовки об этом, то можно считать, что мы достигли успеха. Нам бы хотелось, чтобы появлялось больше новостей о новых революционных исследованиях, науке, разработках, а также о следующих шагах… о том, как мы покоряем звёзды.

Фотофиниш

Посадочный модуль Peregrine от Astrobotic – один из немногих участников конкурса Google Lunar X-Prize, всё ещё борющийся за то, чтобы стать первым аппаратом частной компании, которому удалось совершить посадку на поверхность Луны. Сам конкурс уже два года как завершился: приз в 20 миллионов долларов так никому и не достался. Но эта инициатива сделала своё дело, вызвав интерес к коммерческим миссиям на Луну.

И не только Astrobotic продолжила свою деятельность. К посадке на Луну в апреле 2019 года был близок аппарат Beresheet, разработанный израильскими организациями SpaceIL и Israel Aerospace Industries. Но модуль разбился в Море Ясности после того, как из строя вышел его маршевый двигатель.

Подобно команде из Израиля, Astrobotic не стала останавливаться после закрытия Lunar X-Prize. Теперь компания является лидером в своего рода лунной гонке по доставке грузов среди частных компаний. Peregrine намеревается совершить посадку в Озере Смерти до конца 2021 года. Astrobotic идёт нос в нос с другой похожей компанией под названием Intuitive Machines, которая примерно в то же время намерена высадить в Океане Бурь свой собственный аппарат Nova-C.

Конкурс от Google закончился. Но NASA усмотрело перспективу в возможности использовать ресурсы частных компаний для доставки грузов на Луну. Поэтому агентство решило выступить в качестве заказчика для этих компаний, чтобы помочь им в процессе разработки. И Astrobotic, и Intuitive Machines заключили контракты на миллионы долларов в рамках программы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS), чтобы доставлять на Луну грузы до того, как туда прилетят пилотируемые посадочные модули. Запуск аппарата Nova-C на ракете SpaceX Falcon 9 запланирован на октябрь 2021 года. Торнтон сказал, что запуск первой миссии Peregrine на новом носителе ULA Vulcan должен состояться где-то во второй половине 2021 года, но конкретную дату не уточнил.

На выбор момента прилунения в Озере Смерти у аппарата Peregrine будет одни лунные сутки (примерно 28 земных). Он может совершить посадку и раньше, но Торнтон отметил, что есть все шансы, что модуль “проторчит на окололунной орбите почти месяц, прежде чем выберет удачно окно для совершения посадки”.

По этой причине (а также потому, что никто не исключает задержек в реализации миссии) возможно возникновение ситуации, в которой на орбите Луны будут находиться сразу два конкурирующих аппарата, готовые спуститься на её поверхность. Две команды разработчиков будут сидеть в своих центрах управления полётами, обливаясь потом в попытке подгадать момент высадки. Насколько заманчиво было бы нажать кнопку “Пуск”, чтобы первыми спустить свой аппарат на поверхность раньше запланированного срока? Какой бы заманчивой такая возможность не казалась, команда Торнтона устоит перед любым соблазном поспешить. Как говорит Джон:

– Очевидно, что быть первым – это здорово. Но в нашем деле успех важнее первенства. Для индустрии хорошим является даже тот вариант, в котором успешную посадку совершает лишь одна компания. Такой вариант пойдёт в плюс как программе CLPS, так и развитию частной космонавтики. Он откроет окно возможностей и поможет нам убедиться, что регулярные полёты к Луне могут стать реальностью.

Таким образом, независимо от того, какая компания достигнет успеха, следующий год должен ознаменоваться началом коммерциализации Луны. Первопроходцы откроют дорогу множеству частных инициатив.

– На самом деле, мы поддерживаем друг друга в этом вопросе. Потому что тот рынок, что мы пытаемся открыть, только начинает развиваться.

Множество начал

Тот факт, что два разных лунных аппарата от двух разных частных космических компаний могут стартовать в интервале нескольких дней друг от друга на двух разных коммерческих носителях, показывает, насколько далеко частный сектор продвинулся за относительно небольшой промежуток времени. Начало коммерческой деятельности на Луне станет ещё одним огромным шагом вперёд. Но останавливаться на этом некогда.

Помимо Astrobotic и Intuitive Machines, разработкой посадочных аппаратов занимаются как минимум ещё три компании: американские Masten Space Systems и Firefly Aerospace, а также японская ispace. Они планируют запустить свои миссии к концу 2022 года. Уже в 2024-м на Луну может совершить посадку пилотируемый модуль, разработанный возглавляемой компанией Blue Origin командой. Да и у самой Astrobotic есть пара запланированных на 2023 год миссий, одна из которых подразумевает отправку на Луну посадочной платформы Griffin, несущую на себе луноход NASA VIPER. Всего через два года после старта Peregrine!

По словам Торнтона, первая миссия Peregrine может поднять на борт как минимум 24 различных полезных нагрузки. Не менее 12 мест зарезервировано под нужды программы CLPS, ещё не менее 12 – под нужды частных клиентов. Среди этих клиентов шесть представляют страны, которым никогда не доводилось работать на Луне. Великобритания, Япония, Канада, Мексика, Чили и Венгрия официально присоединятся к клубу в лице СССР, США и Китая.

Фактически, эта миссия утроит количество стран, чьи изобретения побывали на Луне. Тортон пока не говорит, какое из государств удостоится чести спустить свою полезную нагрузку с Peregrine первым:

– Какое-то время это будет тяжёлый разговор. Жаркие споры. Все хотят быть первыми.

Словно пауки с листа, с Peregrine будут спускаться маленькие роботы-вездеходы. Один за другим, они будут разбредаться по поверхности Луны по своим делам. Хорошая аналогия, учитывая то, что аппараты Agasumo британской компании Spacebit действительно похожи на четвероногих роботов-пауков из ваших постапокалиптических кошмаров. К счастью, они безвредны. Умещающиеся на ладони аппараты всего лишь будут исследовать лавовые трубы и другие труднодоступные места на Луне, чтобы определить места для будущих человеческих поселений. Этих роботов можно охарактеризовать как туристов, которые сошли с автобуса. Взволнованы новым пейзажем, делают фотографии и блуждают туда-сюда.

У Agasumo будет четыре паучьих лапки. А вот его собрат – японский луноход Yaoki от компании Dymon – будет иметь всего два колеса. По словам директора по развитию бизнеса Spacebit Чака Лауэра, все эти луноходы будут использовать роботизированную “систему друзей”, чтобы делать селфи друг для друга. Только фотокамеры и никакого оружия. Такая система – скромный пример сотрудничества, который пронизывает все эти первые важные новые коммерческие миссии к Луне. Как отмечает Лауэр:

– Сотрудничество с другими коммерческими компаниями в рамках экосистемы, которую NASA разработало в рамках программы CLPS, является фундаментальным средством, благодаря которому происходит весь процесс.

Тортон согласен с этим утверждением:

– Это действительно похоже на дружеское сотрудничество, не так ли? И при этом каждый хочет добиться успеха для своей страны. Это важно для всех нас. Я думаю, что конкуренция, вероятно, придёт позже, когда подобные миссии станут более регулярными. Но на данный момент мы все просто боремся с вызовами космических перелётов.

Доступные услуги

Лучший способ обеспечить устойчивое развитие сферы услуг на Луне – максимально упростить высадку и работу на поверхности спутника для всех категорий людей, компаний и стран. Этот принцип заложен в то, что пытается создать Astrobotic. Сделать космос “доступным всему миру” – это миссия компании.

Помимо доставки оборудования клиентов на поверхность Луны, посадочные аппараты вроде Peregrine будут обеспечивать необходимое энергопитание и связь для множества полезных нагрузок. В частности, для научных инструментов, которые созданы таким образом, чтобы быть встроенными в конструкцию посадочного модуля. Для той полезной нагрузки, которой необходимо работать на удалении от места посадки, но у которой нет собственных средств к перемещению, компания разработала так называемый CubeRover. Эта концепция аппарата возникла на основе идеи кубсатов – небольших спутников стандартизированного размера, которые легко установить в адаптер полезной нагрузки и отправить в космос. То, что кубсаты сделали с доступом к низкой околоземной орбите, Astrobotic планирует провернуть с мобильным доступом к лунной поверхности. Если полезная нагрузка заказчика умещается в формате 2U, 3U или 6U (1U – груз с габаритам 10х10х10 см и массой в 1 килограмм), то, теоретически, система Peregrine-CubeRover сможет доставить его в любую точку Луны.

А для обычных людей, которые просто хотят во время одной из миссий отправить на Луну какой-то памятный сувенир, Astrobotic предлагает услугу под названием MoonBox. Эта услуга реализуется в партнёрстве с логистическим гигантом DHL, который доставит груз из вашего дома к Astrobotic. А компания Торнтона уже возьмёт на себя обязательство по доставке его на Луну.

MoonBox – удовольствие не из дешёвых. Вам придётся заплатить 460 долларов за место на посадочном модуле, в котором уместится SD-карта или локон волос. Но эта цена вполне отражает как ограниченную вместимость посадочного аппарата, так и всю сложность его миссии. Хотя для желающих отправить что-то на Луну сумма вряд ли имеет значение. Тут всё дело в сантиментах. По словам Джона Торнтона:

– MoonBox позволит отправлять всевозможные маленькие вещицы, которые очень важны для людей. Я думаю, что будет здорово, если вы что-нибудь отправите на Луну. Таким образом, ваша история навсегда будет переплетена с тем, что каждый из нас видит в ночном небе.

Луна – это ключ

Сантименты это здорово. В этом есть какая-то доля веселья. Но у некоторых может возникнуть вопрос: зачем тратить время на Луну, когда в пределах досягаемости для пилотируемых исследований при нашей жизни находится Марс? Несмотря на то, что новые миссии проложат людям дорогу к Луне к концу десятилетия, не является ли она пройденным этапом благодаря программе “Аполлон”?

Безусловно, нам нужно стремиться к большему. Но по словам Торнтона, наше существования в космосе всё ещё привязано к Земле. И именно из-за своей близости к Земле, Луна является лучшей площадкой для обучения тому, как действительно нужно жить за пределами нашей планеты. Как только мы освоим добычу ресурсов на Луне, мы сможем отправиться в другие места Солнечной системы.

– Нам нужно научиться добывать ресурсы в космосе. Мы этого раньше не делали. Нам нужно научиться 3D-печати деталей из местного сырья… Представьте, что вы отправляетесь на Луну и можете заменить деталь, просто выкопав немного лунного грунта и напечатав что-то на своём принтере, вместо того, чтобы тащить деталь из дома. Снижение зависимости от земного сырья – это ключ. И если мы сможем добиться этого, то откроем дверь к посещению любых тел Солнечной системы. Мы станем настоящими исследователями.

И речь идёт не только о лунном грунте. Многие аппараты, которые отправятся к Луне после Peregrine, совершат посадку в полярном регионе, где они смогут найти огромные запасы водяного льда. Это делает Луну чрезвычайно интересной в плане добычи ресурсов. Торнтон отметил, что Astrobotic будет внимательно следить за всей этой деятельностью. По его словам, вода в космосе – это что-то сродни нефти на Земле.

– Вода станет топливом, необходимым для дозаправки космических кораблей на лунной орбите и выхода за её пределы.

Но, по крайней мере на первых порах, Astrobotic не станет заниматься добычей воды. Торнтон говорит, что бизнес-план компании предусматривает продажу инструментов и логистическую поддержку. Всё равно что продавать кирки и сковороды старателям во время золотой лихорадки в Калифорнии.

– Astrobotic – это о космической робототехнике. Мы будем развивать и расширять нашу службу доставки. Когда начнётся деятельность по добыче ресурсов, на робототехнику появится большой спрос. С её помощью, по сути, всё и будет делаться. Я думаю, что мы сможем пожинать плоды на этом поле в течение десятилетий.

По словам Торнтона, роботизированные посадочные аппараты и роверы Astrobotic, безусловно, когда-нибудь доберутся и до поверхности Марса. Но Красная планета еще не готова к коммерческой деятельности.

– Ещё многое предстоит сделать по части науки и исследований. И я действительно считаю, что лучший способ оказаться на Марсе – это для начала потренироваться на Луне.

В ожидании результата

Не так давно Astrobotic открыла свою новую штаб-квартиру в Питтсбурге (Пенсильвания) площадью 6500 квадратных метров. Примерно через год отсюда команда Peregrine запустит последовательность высадки аппарата на поверхность Луны. Это может стать первой посадкой частного лунного модуля в истории. После этого Peregrine останется наедине с собой, полагаясь на конструкцию, программное обеспечение, датчики и двигатели, которые разрабатывались более десяти лет.

Если что-то пойдёт не так, то у специалистов попросту не хватит времени, чтобы отправить аппарату новые инструкции. По словам Торнтона, Peregrine должен быть достаточно устойчивым, чтобы самостоятельно адаптироваться к условиям во время посадки.

Спустя полчаса после запуска последовательности высадки, люди узнают, удалось ли аппарату совершить посадку. После многих лет подготовки и недель сидения на иголках Торнтон наконец-то сможет выдохнуть.

Но самое главное для Джона – ночь перед запуском во Флориде. Он вместе с клиентами, коллегами, друзьями и семьей соберётся отпраздновать тринадцать лет напряжённой работы, которые потребовалось только для того, чтобы отправить Peregrine на стартовую площадку.

– Независимо от того, что произойдёт дальше, мы уже достигли успеха. Хотя бы потому, что дошли до этого момента. И конечно, в день запуска мы все будем волноваться, нервничать и грызть ногти… От каждого нового шага будет захватывать дыхание. И это потрясающе.

Перевод: Марк Романов