Сотрудники лаборатории геохимии Луны и планет Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН представили результаты своего исследования по выбору оптимальных посадочных площадок для российского космического аппарата «Луна-27» в районе Южного Полюса Луны. Это один из важных этапов в подготовке миссии, запланированной на 2028 год.

Работа опубликована в журнале Acta Astronautica.

Основной научной задачей миссии «Луна-27» является исследование химического состава и содержания летучих компонентов и воды в лунном грунте в районе Южного полюса Луны. Это исследование имеет важное значение для будущих лунных миссий и потенциального строительства российской лунной базы. Район Южного полюса характеризуется сложным рельефом с относительно крутыми уклонами поверхности и многочисленными ударными кратерами различных размеров. Основные критерии для выбора места посадки делятся на научные, которые используются в качестве рекомендаций, и инженерные, которые строго ограничивают выбор и являются приоритетными.

Главным научным критерием является распределение концентрации водяного льда по данным измерений российского прибора LEND с борта космического аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. Инженерно-технические требования ограничивают выбор площадок с безопасным рельефом, относительной высокой степенью освещённости для обеспечения аппарата солнечной энергией, и видимостью Земли для обеспечения связи.

Рисунок 1. Карта пригодности сектора посадки. Зеленым цветом отмечены территории, пригодные для безопасной посадки космического аппарата «Луна-27». Границы подходящих посадочных площадок обозначены белым цветом

Расположение района посадки «Луна-27» южнее 79° ю. ш. накладывает существенные ограничения на максимальные периоды солнечного освещения и видимости Земли. В соответствии с инженерно-техническими требованиями продолжительность освещенного периода оценивается в 10 земных суток, что соответствует степени освещённости не менее 35% и видимости Земли не менее 50 %. Дополнительной проблемой является относительно небольшая площадь, доступная из-за технических требований, и, наоборот, относительно большой размер посадочного эллипса — 30×15 км. Для определения подходящих площадок была создана карта пригодности, которая учитывает не только распределение рельефа и уклонов, но и степень освещённости и видимости Земли. Выбранные пять площадок, размер которых определяется эллипсом посадки 30×15 км, удовлетворяют всем инженерно-техническим требованиям: уклоны менее 7—10°, освещённость солнечным светом более 35 % и видимость Земли более 50 % (Рис. 1). Все места посадки также были ранжированы по приоритетности от 1 (основное) до 5 (запасные) в зависимости от содержания воды (водяного льда) в лунном грунте в соответствии с научными требованиями (Рис. 2).

Рисунок 2. Карта рельефа посадочного сектора в Южной полярной области Луны с наложенной картой распределения месторождений водяного льда (выделено голубым цветом). Границы посадочных эллипсов размером 30×15 км показаны белым цветом. Зона выбора мест посадок с повышенной точностью размером до 0,5 км обозначена белой пунктирной линией. Красными точками показаны пригодные площадки для точной посадки

«В результате исследований также было показано, что при повышении точности посадки до 0,5 км существует несколько пригодных и безопасных посадочных площадок в наиболее интересном для научных исследований месте — на месторождении с повышенным содержанием водяного льда (0,2—0,3 массовых процентов) (Рис. 2), которое при посадочном эллипсе размером 30×15 км оставалось недоступным», — прокомментировал заведующий лабораторией геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН кандидат геолого-минералогических наук Евгений Слюта.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.