Контракты на общую сумму порядка $12 млн были заключены с частными компаниями Astrobotic и Frontier Aerospace Corp., которые займутся разработкой системы навигации и маневрового двигателя, сообщает Spaceflight Insider. Технологии будут протестированы на спускаемом модуле Astrobotic. Его отправка к Луне запланирована на 2020 год.

NASA всерьез готовится к лунной миссии. В начале августа агентство сообщило, что собирается заключить контракты на сумму $44 млн с шестью частными компаниями, которые должны будут создать технологии, необходимые для возвращения американцев на Луну.

Две компании NASA уже выбрало. Ими стали Astrobotic (базируется в Питтсбурге и разрабатывает роботизированные устройства для космических аппаратов) и Frontier Aerospace Corp. (находится в Сими-Вэлли, недалеко от Лос-Анджелеса, создает двигатели для космических ракет). Первому партнеру агентство выделело $10 млн, второму — $1,9 млн.

Аналог GPS

Компания Astrobotic займется созданием системы навигации (TRN) для высокоточного прилунения. Она будет установлена на спускаемом модуле.

В момент спуска модуля на лунную поверхность, система будет сравнивать визуальные изображения с камер с заложенной в программное обеспечение (ПО) картой местности, созданной на основе спутниковых снимков. Данная технология позволит сажать аппарат в заданный район с погрешностью около 100 метров.

Инженеры предполагают, что с помощью TRN модуль сможет прилуниться даже в самых сложных для посадки районах Луны, к ним относят лунные ямы, или, как еще их называют, “световые люки” (проход к подземным каналам лавы), постоянно затененные кратеры на полюсах нашего спутника.

Практически все автономные посадочные устройства на Земле используют систему глобального позиционирования (GPS) для точной навигации. Работа GPS обеспечивается группировкой спутников, размещенной на орбите нашей планеты. Вокруг Луны нет такой группировки, поэтому там эта система работать не будет.

Технология TRN должна стать заменой GPS. Ожидается, что высокоскоростная обработка изображений ПО позволит системе непрерывно и точно определять положение космического корабля относительно местности по мере его спуска на лунную поверхность.

“Наша технология — это достижение. Она поможет узнать наш спутник еще лучше”, — сообщил SpaceFlight Insider глава компании Джон Торнтон. — “Мы сможем с небольшой погрешностью прилуниться в районах, которые представляют научный интерес, даже если они будут находится в достаточно сложных в техническом плане областях».

По словам руководителя Astrobotic, еще одной важной частью системы TRN будет то, что она сможет очень точно построить карту лунной поверхности.

“В NASA хранится много снимков Луны”, — говорит Фрейзер Китчелл, руководитель отдела технологий Astrobotic, — “Аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter уже более десяти лет кружит на лунной орбите и отправляет нам фото. Но есть одна загвоздка. Если вы собираетесь отправить модуль, скажем, на Южный полюс Луны, чтобы собрать научные данные, и вы выбрали место посадки, у вас не будет карты местности, вам придется сажать модуль вслепую, так как на этом полюсе есть постоянно затененные области, которые даже Lunar Reconnaissance Orbiter не помогает нам увидеть”.

Хотя LRO и снимает все стороны нашего спутника (в том числе и обратную), на полюсах довольно часто встречаются проблемные области в виде теней, возникающих в разное время лунного дня. Это связано с отсутствием атмосферы. На Земле воздух рассеивает свет, тем самым позволяя освещать предметы, находящиеся не под прямыми лучами света. На Луне воздуха нет, а значит, нет и подобного физического эффекта.

“Инструменты TRN будут способны строить очень реалистичные цифровые модели рельефа нашего спутника на любых его участках. Мы хотим создать технологию, чтобы любой, кто планирует миссию на Луну, мог заказать дату и место посадки, не боясь, что его аппарат прилунится не там где надо”, — объясняет Фрейзер Китчелл.

Маневровый двигатель

Frontier Aerospace Corp. займется созданием жидкотопливного двигателя Deep Space Engine (DSE) MON-25 / MMH, который можно будет устанавливать как на самой ракете, так и на спускаемых модулях как часть силовой установки.

“При помощи этих двигателей мы выведем ракету на лунную орбиту, осуществим торможение, скорректируем траекторию полета, и, наконец, спустим сам модуль на поверхность небесного тела”, — говорит Джим Маккиннон, глава компании Frontier Aerospace Corp..

Аббревиатура MON-25 обозначает, что в качестве окислителя будет использоваться 25% оксид азота, а MMH — компонент топлива — горючее химическое вещество — монометилгидразин.

“Наши двигатели идеально подойдут для долгих миссий в глубоком космосе, потому что смесь, на которой они работают, более легкая и имеет более низкую точку замерзания, по сравнению с другим горючим. Все это позволяет хранить наше топливо в агрегатном состоянии еще дольше, чем обычно”, — объясняет Джим Маккиннон. “Внедрение нашего устройства в двигательную установку космического аппарата снизит потребление энергии и сделает технику менее дорогостоящей.

Все технологии пройдут первые испытания уже через два года. Они будут установлены на посадочный модуль Peregrine, который компания Astrobotic планирует отправить на Луну в 2020 году. Если устройства успешно пройдут испытания, их будет использовать NASA в своей новой “лунной программе” и в миссиях на другие космические тела.