Ar ras vandens?

Rugpjūčio 11-ąją iš Tolimuosiuose Rytuose esančio kosmodromo į Mėnulį paleistas erdvėlaivis „Luna-25“ pradėjo pirmąją Maskvos misiją į Mėnulį nuo 1976 m.

Žemės palydovą aparatas turi pasiekti rugpjūčio 21–22 d. – para ar dviem anksčiau nei liepos 14-ąją paleistas Indijos aparatas „Chandrayaan-3“. Apie tai, kad pavyko aplenkti indiškąjį projektą, džiaugsmingai aprašė Rusijos žiniasklaida.

Iki šiol Mėnulyje sėkmingai nusileisti yra pavykę tik trijų šalių erdvėlaiviams: tuometės Sovietų Sąjungos, Jungtinių Valstijų ir Kinijos. 1966 m. vasario 3 d. sovietinis aparatas „Luna 9“ buvo pirmasis žmogaus sukurtas objektas, pasiekęs Mėnulį.

Indija ir Rusija siekia pirmosios išsilaipinti Mėnulio pietiniame ašigalyje. Ši dalis ypač domina mokslininkus – manoma, kad nuolat šešėlyje esančiuose poliariniuose krateriuose gali būti vandens. Uolienose esantį užšalusį vandenį būsimieji tyrinėtojai galėtų paversti oru ir raketų kuru.

Mėnulio uolienų ir dulkių mėginiai yra labai svarbūs norint suprasti Mėnulio aplinką prieš statant ten bet kokią bazę. Priešingu atveju, anot Jungtinės Karalystės Grinvičo karališkosios observatorijos astronomo Edo Bloomerio, statytume objektus ir po pusmečio juos uždarytume, nes viskas būtų užpustyta smėliu.

„Chandrayaan-1“ 2008 m. pavyko aptikti vandens pėdsakų netoli planetos paviršiaus ir nustatyti, kad dienos metu Mėnulyje esama atmosferos. 2019 m. Indijos objektas jau bandė nusileisti šiame Mėnulio ašigalyje, tačiau ryšys su nusileidimo aparatu „Vikram“ nutrūko likus 2 km iki planetos paviršiaus ir atsirenkęs į jį aparatas sudužo.

Potekstė: kosmodrome Vostočnyj, iš kurio buvo paleista raketa nešėja su "Luna-25" neapsieita be karo Ukrainoje simbolikos. / G. Sysoev / Sputnik Amur region Russia / Scanpix nuotr.

Bando tęsti SSRS tradiciją

Oficialiai teigiama, kad projekto tikslas – paleisti automatinį zondą, kurio orbitinė dalis bus skirta nuotoliniams tyrimams atlikti, ir parinkti tinkamas vietas vėlesniems nusileidimo aparatams. Nusileidimo aparatas turi ištyrinėti paviršių, atlikti kriogeninį gręžimą iki 2 m gylio (pagrindinė užduotis – ieškoti vandens). Deklaruojamas aktyvus zondo veikimo Mėnulio paviršiuje laikas – ne mažiau kaip vieni Žemės metai.

Rusijos kosmoso agentūros „Roskosmos“ teigimu, „Luna-25“ turės išbandyti minkštąjį nusileidimą, paimti ir analizuoti dirvožemio mėginius, atlikti ilgalaikius mokslinius tyrimus. Tačiau tuo pat metu agentūra akcentuoja, kad operacijos tikslas – įrodyti, jog Rusija „yra valstybė, galinti nugabenti krovinį į Mėnulį“ ir „užtikrinti Rusijai garantuotą prieigą prie Mėnulio paviršiaus“.

„Mėnulio tyrimas nėra tikslas, – sakė populiarus Rusijos kosmoso analitikas Vitalijus Jegorovas. – Tikslas yra politinė konkurencija tarp dviejų supervalstybių – Kinijos ir JAV – ir daugelio kitų šalių, kurios taip pat nori pretenduoti į kosmosos supervalstybės titulą.“

Misija, kuri iki 2013 m. vadinosi „Luna-Glob“, vėliau buvo pervardyta. Projekto pavadinimu siekiama pabrėžti SSRS Mėnulio programos, kurios paskutinis aparatas „Luna-24“ buvo paleistas prieš 47 metus, tęstinumą.

Projektas „Luna-Glob“ buvo sumanytas kaip Mėnulio paviršiaus seisminių stočių tinklas, tačiau vėliau šių ketinimų atsisakyta, nuspręsta eiti XX a. septintajame-devintajame dešimtmečiais SSRS pramintais keliais.

Karas pakenkė mokslui

Ne vieną kosminę nesėkmę patyrusi Rusija savo ambicijas turėjo apkarpyti dėl dar 2014 m. po Krymo okupacijos įvestų sankcijų – labiausiai stigo elektronikos.

Nesklandumus teko įveikti ir „Luna-25“. Iš pradžių skrydis buvo planuotas 2021 m. spalį, tačiau galiausiai ši data buvo perkelta bene aštuonis kartus.

Projekto pavadinimu siekiama pabrėžti SSRS Mėnulio programos, kurios paskutinis aparatas „Luna-24“ buvo paleistas prieš 47 metus, tęstinumą.

Po pernai pradėtos plataus masto invazijos į Ukrainą Europos kosmoso agentūra (ESA) nutraukė bendradarbiavimą su Maskva dėl būsimo „Luna-25“ paleidimo ir tolesnių, 26-osios ir 27-osios, misijų. Maskva aiškino tęsianti savo planus dėl Mėnulio ir ESA įrangą pakeisianti rusiškais moksliniais prietaisais.

Rusijai įvestos sankcijos sunkina jos galimybes naudotis Vakarų technologijomis, o tai turi įtakos jos kosmoso programai. Iš pradžių buvo numatyta, kad „Luna-25“ skraidins nedidelį mėnuleigį, tačiau šios idėjos buvo atsisakyta siekiant sumažinti aparato svorį ir padidinti patikimumą.

„Užsienio elektronika yra lengvesnė, o vietinė sunkesnė, – sakė V. Jegorovas. – Mokslininkams gali tekti tirti Mėnulio vandenį, o „Roskosmos“ pagrindinė užduotis yra tiesiog nusileisti Mėnulyje – susigrąžinti prarastą sovietinę patirtį ir išmokti, kaip atlikti šią užduotį naujoje eroje.“

Politine prasme svarbus ir pats kosmodromas „Vostočny“, iš kurio pakilo „Luna-25“. Tikimasi, kad jis taptų pagrindiniu kosminės supervalstybės vardą atgauti norinčios Rusijos, iki šiol raketas leidusias iš Baikonuro kosmodromo Kazachstane, simboliu.

Ženklas: skrydžiai į kosmosą – ne tik Indijos politikų pasididžiavimas. "Chandrayaan-3" šiemet tapo Indijos nepriklausomybės dienos akcentu. / S. Panthaky / AFP/ Scanpix nuotr.

Kosminiai planai

Indijos Mėnulio programa buvo sumanyta 2000-ųjų pradžioje, kai į IT pramonę atėjo daug jaunų talentingų žmonių ir šalyje klestėjo aukštųjų technologijų sritis. Šiandien galutiniu misijų tikslu Naujasis Delis vadina ne trumpalaikį, bet ilgalaikį žmogaus išsilaipinimą Mėnulyje.

Kinija, nepaisant žemiškų problemų, planuoja iki 2030 m. į Mėnulį nusiųsti misiją su įgula ir ten pastatyti bazę. Į savo karinę kosmoso programą, siekdamas pasivyti Jungtines Valstijas ir Rusiją, Pekinas investavo milijardus dolerių.

2003 m. Kinija tapo trečiąja šalimi, į orbitą iškėlusia žmones, o „Tiangong“ yra jos kosminės programos, pagal kurią taip pat buvo išleisti aparatai Marso ir Mėnulio paviršiams tyrinėti, perlas.

2019 m. tolimojoje Mėnulio pusėje nusileido nepilotuojama raketa „Chang’e-4“, o 2020-aisiais Kinijos vėliavą ten iškėlė kita robotų misija, pasiųsta į artimąją Mėnulio pusę. Iš Mėnulio į Žemę buvo atgabenta uolienų ir dirvožemio mėginių – pirmą kartą per daugiau nei keturis dešimtmečius.

JAV nacionalinė kosmoso agentūros NASA misija „Artemis 3“ 2025 m. į Mėnulį turėtų nuskraidinti žmones, įskaitant pirmąją moterį ir pirmąjį ne baltaodį astronautą. Pagal programą „Artemis“ NASA planuoja virtinę vis sudėtingesnių misijų, kurių tikslas – sugrįžti į Mėnulį ir jame nuolat būti, kad būtų sukurtos ir išbandytos technologijos ateities kelionei į Marsą.

Pirmojoje, „Artemis 1“, misijoje 2022-aisiais aplink Mėnulį skraidintas erdvėlaivis be įgulos. Planuojama, kad 2024 m. lapkritį „Artemis 2“ tą patį padarys su įgula.

NASA Mėnulį laiko tarpine stotele misijoms į Marsą ir sudarė sutartį su Suomijos mobiliojo ryšio bendrove „Nokia“ dėl 4G tinklo sukūrimo Mėnulyje. Tačiau neseniai NASA pareiškė, kad „Artemis 3“ misija gali neišlaipinti žmonių Mėnulyje – sprendimas bus priimtas atsižvelgiant į tai, ar bus parengti tam tikri svarbūs elementai, įskaitant „SpaceX“ sukurtą nusileidimo sistemą.

Elono Musko įmonė laimėjo sutartį dėl nusileidimo sistemos, pagrįstos jos raketos „Starship“ prototipo versija, kuri dar toli gražu neparengta. Balandį orbitinis bandomasis „Starship“ raketos be įgulos skrydis baigėsi dramatišku sprogimu.

Jokių sėkmės garantijų

Dėl pastarojo meto technologinės pažangos sumažėjo misijų sąnaudos ir atsirado galimybė įsitraukti naujiems viešojo ir privačiojo sektoriaus dalyviams. Tačiau nuskristi į Mėnulį nėra lengva užduotis. Iš viso iš daugiau kaip 30 misijų tik mažiau nei pusė buvo sėkmingos.

2019 m. Izraelio pelno nesiekianti organizacija „SpaceIL“ paleido Mėnulio nusileidimo aparatą „Beresheet“, bet jis sudužo.

Šių metų balandį Japonijos startuolis „ispace“ tapo naujausia įmone, bandžiusia, bet nesėkmingai, įvykdyti istorinį žingsnį ir Mėnulyje nutupdyti privatų aparatą. 5 km aukštyje aparato kompiuteris nusprendė, kad jis jau pasiekė Mėnulį ir išsijungė.

Kitos dvi JAV bendrovės – „Astrobotic“ ir „Intuitive Machines“ – ketina pabandyti padaryti tai vėliau šiais metais.

Tačiau kaip gali būti, kad, nepaisant nuo pirmojo skrydžio į kosmosą reikšmingai patobulėjusių technologijų, sklandžiai ir saugiai nusileisti Mėnulyje vis dar taip sunku? Juk šiandien kiekvienas išmanusis telefonas turi didesnę skaičiavimo galią nei „Apollo 11“ nusileidimo Mėnulyje kapsulėje, kurioje tuo metu nusileido pirmieji žmonės.

„Nusileidimas Mėnulyje visada yra kritinių operacijų seka, kurių kiekviena turi būti sėkmingai atlikta, – leidybos grupei „Ippen Media“ pasakojo ESA inžinierius Michaelas Khanas. Pasak jo, „kritinė“ reiškia, kad klaidos nebegalima ištaisyti. „Problema bet kurioje iš šios operacijų grandinės nesunkiai sukels nusileidimo nesėkmę, t. y. katastrofą“, – sako ekspertas.

Pilotuojamos misijos šiuo atžvilgiu turi aiškų pranašumą. Pvz., „Apollo“ nusileidimai iš dalies buvo įmanomi tik dėl įgulos veiksmų. „Iki šiol tik kelios misijos su visiškai automatinėmis nusileidimo sistemomis buvo sėkmingos. Kiekvieno aparato nusileidimo sistemos konstrukcija yra unikali, galima ribotai remtis ankstesnių misijų patirtimi“, – žiniasklaida citavo ESA ekspertą N. Dettmanną.

Be to, Žemėje nusileidimus Mėnulyje galima imituoti tik ribotai, o tai reiškia, kad kiekvieno tipo nusileidimo aparatui gresia tam tikra likutinė rizika.

Kosminiai subtilumai

Mėnulyje beveik nėra atmosferos. Iš pirmo žvilgsnio tai gali būti net pranašumas, nes leisdamiesi kosminiai laivai – priešingai nei skrendantys į Marsą ar Žemę – dėl trinties su oro molekulėmis nepatiria aukšto temperatūros pliūpsnio. Tačiau tai yra ir didžiausia kliūtis: skrendančio aparato greitį reikia lėtinti ne parašiutais ar sparnais, o vien tik varikliu.

Kita didelė problema – vadinamosios Mėnulio dulkės. Kitaip nei Žemėje, kur paviršių gludina vėjas ir vanduo, šią planetą dengiantis regolito sluoksnis sudarytas iš šiurkščių smulkių nuotrupų. Nusileidimo metu šios dulkės suvirpa ir dėl mažos gravitacijos prasiskverbia į didelį aukštį, gali sugadinti variklius arba zondus.

Be to, greitai (net iki kelių šimtų km/val.) skriedamos regolito dalelės gali suklaidinti nusileidimo modulio radarus: stiprų dulkių judėjimą kompiuteris traktuos kaip tariamą zondo judėjimą ir bandys jį neutralizuoti. Blogiausiu atveju aparatas atsitrenks į Mėnulio paviršių.

„Luna-25“ nusileidimas vyks pagal paskutinių sovietinių nusileidimo misijų scenarijų, t. y. aparatas judės žema poliarine orbita aplink Mėnulį, tada ims lėtėti ir vertikaliai leistis. Likus 3 km iki planetos paviršiaus „Luna-25“ leisis pasyviuoju būdu, 700 m atstumu turėtų būti įjungtas didelės traukos režimo variklis, 20 m atstumu – mažos traukos režimo variklis. Pagrindine nusileidimo vieta pasirinktas XVI a. italų mokslininko Carlo Antonio Manzinio vardu pavadintas krateris. Renkantis svarbu, kad reljefo nuolydis neviršytų 7 proc., Saulės apšviestumas būtų ne mažesnis nei 40 proc. Mėnulio paros ir turi būti užtikrintas nuolatinis erdvėlaivio radijo matomumas iš Žemės.

Ar „Luna 25“ ir Indijos „Chandrayaan-3“ pavyks pergudrauti Mėnulį, paaiškės jau artimiausiu metu.