Per Kūčias į kosmosą kils pirmas toks skrydis į Mėnulį

Ši misija įeis į istoriją dėl keleto priežasčių, viena iš jų – ji bus pirmoji, paleista pagal NASA Komercinių Mėnulio krovinių gabenimo paslaugų (angl. Commercial Lunar Payload Services, CLPS) iniciatyvą, sukurtą kaip būdą agentūrai gabenti krovinius į Mėnulį nestatant pačių kosminių laivų, reikalingų kroviniams nugabenti. Šiuo atveju bendrovė „Astrobiotic“ yra atsakinga už „Peregrine“ nusileidimo modulį – o NASA moka tik už tai, kad į laivą būtų galima pakrauti keletą daiktų.

Kalbant apie raketą, reikia paminėti dar vieną pirmąjį kartą. „Peregrine“ pakils pirmuoju „United Launch Alliance“ raketos „Vulcan Centaur“ skrydžiu. Tai – raketų „Atlas V“ bei „Delta IV“įpėdinė ir be kita ko, skirta į į kosmosą gabenti gana didelius krovinių kiekius.

Kas bus skraidinama į Mėnulį?

Misijos metu į Mėnulio paviršių iš viso bus gabenami penki NASA finansuojami naudingieji kroviniai, ir pirmasis iš jų vadinamas „Peregrine“ jonų gaudyklės masės spektrometru“ (PITMS).

PITMS tirs Mėnulio egzosferą – t. y. ploną dujinį sluoksnį aplink Mėnulį. Masės spektrometrija – tai metodas, kuriuo mokslininkai matuoja jonų masės ir krūvio santykį.

„PITMS moksliniais rezultatais bus siekiama pagerinti mūsų žinias apie lakiųjų medžiagų gausą ir elgseną Mėnulyje bei jų reakciją į trikdžius – pavyzdžiui, raketų išmetamąsias dujas“, – aiškina NASA Tyrimų mokslo strategijos ir integracijos biuro programos mokslininkas Ryanas Watkinsas.

Jis taip pat nurodo, kad „Peregrine“ taip pat atgabens neutronų spektrometro sistemą (NSS), kuri matuos neutronų kiekį Mėnulio paviršiuje ir su jais susijusias energijas. NSS padės mokslininkams išsiaiškinti, kiek aplinkoje yra vandenilio, o taip pat dirvožemio hidratacijos lygį.

Dar vienas krovinys – Mėnulio retroreflektorių masyvas LRA. Tai yra įrenginys, sudarytas iš aštuonių „retroreflektorių“, kuriuos R. Watkinsas apibūdina kaip mažus veidrodžius ant mažos aliumininės atraminės konstrukcijos.

„LRA padės nustatyti atstumą nuo bet kurio skriejančio ar nusileidžiančio erdvėlaivio iki LRA, kuris bus ant nusileidimo modulio. Taigi, LRA yra pasyvus optinis prietaisas, kuris dar kelis dešimtmečius veiks kaip nuolatinis buvimo vietos Mėnulyje žymeklis“, – aiškina NASA mokslininkas.

Paskutiniai du NASA su misija siunčiami prietaisai yra artimųjų infraraudonųjų spindulių lakiųjų medžiagų spektrometro sistema NIRVSS ir linijinis energijos perdavimo spektrometras LETS.

„NIRVSS – tai jutiklių rinkinys, kurį sudaro artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrometras, terminis radiometras ir didelės skiriamosios gebos septynių spalvų vaizdo kamera, – teigia R. Watkinsas. – Šie jutikliai atliks Mėnulio paviršiaus stebėjimus, kad būtų galima nustatyti paviršiaus sudėtį, smulkųjį mastelį ir morfologiją bei šiluminę aplinką.“

Kitaip tariant, NIRVSS padės mokslininkams suprasti, kaip tos minėtosios lakiosios medžiagos gali pasklisti po Mėnulio paviršių – įskaitant bet kokias lakiąsias medžiagas, kurias sukuria pats nusileidimo modulis – ir atskleisti, kaip paviršiaus temperatūra veikia šias medžiagas.

Kita vertus, LETS veiks, kai nusileidimo modulis dar tik skries Mėnulio orbita. Jo spinduliuotės monitorius, galės matuoti aplinką ir padės mokslininkams sužinoti, kokie Saulės dalelių reiškiniai gali vykti skrydžio viduryje. Tai ypač svarbu – nes jei žmonės Mėnulio orbitoje – arba net Mėnulio paviršiuje – gyvens ilgą laiką, bus labai svarbu žinoti, kokios apsaugos jiems reikės, kad išvengtų per didelio spinduliuotės poveikio.

Kartu šie prietaisai ištirs netoli nusileidimo vietos esančius užgesusius ugnikalnius, vadinamus „Gruithuizeno kupolais“, kurie mokslininkus domina, nes jie atspindi vulkaninius srautus Mėnulyje – arba „Mare vulkanizmą“.

„Šių Gruithuizeno kupolų susidarymo istorijos apibūdinimas, atsižvelgiant į Mare vulkanizmo epizodus, yra labai svarbus komponentas siekiant suprasti visą regiono istoriją“, – sako R. Watkinsas.

Tačiau be šių NASA krovinių į Mėnulį siunčiama dar 15 kitų krovinių. Nors daugelis iš jų yra stipriai moksliniai – pavyzdžiui, Vokietijos aerokosminio centro radiacijos detektorius „M-42“ – nemažai jų yra ir smagūs suvenyrai, primenantys mums apie kosmoso tyrinėjimų žmogiškąją pusę.

Japonijos bendrovės „Astroscale“ sukurta kapsulė „Mėnulio svajonė“ – tai laiko kapsulė, į kurią sudėta daugiau kaip 80 000 vaikų iš viso pasaulio žinučių. O JAV bendrovė „Elysium Space“ siunčia žmonių artimųjų palaikus – o Seišelių mokslininkai siunčia vieną bitkoiną.

Kaip vyks skrydis

Komanda teigia, kad šiuo metu pakilimas planuojamas gruodžio 24 d., apie 8 val. 50 min Lietuvos laiku. Jei viskas vyks pagal planą, tikimasi, kad „Peregrine“ Mėnulio paviršiuje nusileis kitų metų sausio 25 d.

„Pastarąjį dešimtmetį matėme, kaip Kinija, o neseniai ir Indija sėkmingai nusileido Mėnulyje, – sako CLPS projekto vadovas Chrisas Culbertas. – Tačiau kol kas nė viena privati bendrovė nėra sėkmingai nusileidusi Mėnulyje. Nusileidimas Mėnulyje yra sudėtingas techninis iššūkis, ypač dėl robotinių transporto priemonių variklių, navigacijos sistemų, radijo ryšio ir daugelio kitų sistemų, kurios visos turi veikti kartu, kad būtų galima atlikti minkštą nusileidimą.“

Po starto raketa nešėja ir erdvėlaivis (vis dar sujungti) atliks manevrą, vadinamą translunarine injekcija – t. y. vis dar bus netoli Žemės, bet pasirinks trajektoriją, kuri iš esmės kertasi su Mėnulio orbita. Praėjus maždaug valandai po paleidimo erdvėlaivis oficialiai atsiskirs nuo raketos nešėjos, o komanda pradės bendrauti su nusileidimo aparatu ir atlikti nedidelius manevrus, kad įsitikintų, jog trajektorija tinkama.

„Iš tikrųjų tai bus pirmas kartas, kai paleisime variklius kaip sistemą, – sako „Astrobiotic“ generalinis direktorius Johnas Thorntonas. – Mes, žinoma, juos išbandėme čia, Žemėje, bet tai bus pirmas kartas, kai jie bus paleisti visi kartu kaip erdvėlaivis – nes čia, Žemėje, to išbandyti paprasčiausiai neįmanoma. Mes atliksime bent vieną, o gal net tris trajektorijos korekcijos manevrus – tai priklausys nuo pirminio paleidimo tikslumo.“

Tada, maždaug po 12 dienų, erdvėlaivis pasieks Mėnulio orbitą.

„Mes pakilsime į vidutinę orbitą ir joje kurį laiką išliksime – lauksime, kol susilygins vietinio apšvietimo sąlygos, – pasakoja J. Thorntonas. – Didžiąją laiko dalį nuo paleidimo iki nusileidimo iš tikrųjų užima laukimas. Taigi, iš esmės stengsimės nusileisti konkrečioje Mėnulio vietoje, konkrečiu ryto laiku.“

Kai visos sąlygos atrodys tinkamos, erdvėlaivis nusileis ant Mėnulio paviršiaus. Nusileidimo modulis veiks apie 10 dienų, kol nusileis Saulė – ir Mėnulyje įsivyraus tokia pati naktis, dėl kurios nustojo veikti ir Indijos nusileidimo modulis „Chandrayaan-3“.

„Nuo 100–120 laipsnių Celsijaus iki skysto azoto temperatūros, – sako J. Thorntonas. – Tokioje aplinkoje jis išliks dvi savaites, ir paprastai esant tokiai temperatūrai daug kas sugenda. Bet tai bus velniškai gera kalėdinė dovana“].

Parengta pagal Space.com.