«Місячний ліхтарик» NASA згас, але не без успіху

Незважаючи на те, що CubeSat не зміг досягти південного полюса Місяця, щоб допомогти знайти лід, він виконав кілька технологічних цілей, які розширять можливості майбутніх місій на благо людства. NASA завершило свою місію Lunar Flashlight, запущену у 2022 році, через недостатню тягу від його мініатюрної силової установки. Незважаючи на невдачу в досягненні мети виявлення льоду на поверхні Місяця, місія отримала цінні дані з нових технологій, декілька компонентів перевершили очікування. Зараз супутник повертається до Землі, його майбутнє розглядає NASA.

Місячний ліхтарик NASA запустили 11 грудня 2022 року, щоб продемонструвати кілька нових технологій, кінцевою метою яких є пошук поверхневого льоду в постійно затінених кратерах Південного полюса Місяця. Відтоді мініатюрна двигунова система супутника розміром з портфель – перша у своєму роді, коли-небудь запущена в політ – виявилася неспроможною створити достатню тягу, щоб вийти на орбіту Місяця, незважаючи на місяці зусиль команди операцій. Оскільки CubeSat не може завершити маневри, щоб залишитися в системі Земля-Місяць, NASA оголосило про завершення місії.

NASA покладається на демонстрацію технологій, щоб заповнити прогалини в знаннях і перевірити нові технології. Такими демонстраціями були рушійна система Lunar Flashlight і екологічне паливо, які вперше використовувалися за межами орбіти Землі. Незважаючи на те, що рушійна система не змогла створити бажану тягу – ймовірно, через накопичення сміття в паливопроводах рушія – нові розроблені компоненти рушійної системи перевищили очікувані характеристики.

Також перевершили очікування: бортовий комп’ютер Lunar Flashlight Sphinx, який ніколи раніше не літав, – малопотужний комп’ютер, розроблений Лабораторією реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії, щоб протистояти випромінюванню глибокого космосу – та оновлене радіо Iris космічного корабля. Маючи нову можливість точної навігації, радіо може використовуватися майбутніми малими космічними кораблями для зустрічі та посадки на тілах Сонячної системи.

«Демонстрація технологій за своєю природою пов’язана з вищим ризиком і високою винагородою, тому NASA має важливе значення для тестування та навчання», — сказав Крістофер Бейкер, керівник програми з технологій малих космічних кораблів у Управлінні місій космічних технологій у штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. «Місячний ліхтарик був дуже успішним з точки зору випробування нових систем, які ніколи раніше не літали в космос. Ці системи та уроки, отримані від Lunar Flashlight, будуть використовуватися для майбутніх місій».

Мініатюрний чотирилазерний рефлектометр місії, науковий інструмент, який також ніколи раніше не літав, також успішно пройшов випробування, що дало науковій групі місії впевненість, що лазер міг би виявити лід, якби він був присутній на поверхні Місяця.

«Це розчарування для наукової групи та для всієї команди Lunar Flashlight, що ми не зможемо використовувати наш лазерний рефлектометр для вимірювань на Місяці», — сказала Барбара Коен, головний дослідник місії в Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA. в Грінбелті, штат Меріленд. «Але, як і всі інші системи, ми зібрали багато даних про продуктивність інструменту в польоті, які будуть неймовірно цінними для майбутніх ітерацій цієї техніки».

Проблеми продуктивності силової установки

Незважаючи на технологічні успіхи місії, мініатюрна силова установка Lunar Flashlight намагалася забезпечити достатню тягу, щоб направити CubeSat на курс на заплановану майже прямолінійну гало-орбіту, яка давала б космічному кораблю щотижневі обльоти південного полюса Місяця.

Команда підозрює, що сміття заблокувало паливопроводи, спричинивши зменшену та непостійну тягу. Мініатюрна силова установка включала систему подачі палива, виготовлену за допомогою добавок, яка, ймовірно, утворювала сміття, наприклад металевий порошок або стружку, і перешкоджала потоку палива до двигунів, обмежуючи їх продуктивність. Незважаючи на те, що команда винайшла креативний метод використання лише одного двигуна для маневрування космічним кораблем, Lunar Flashlight потребувала більш постійної тяги, щоб досягти запланованої орбіти.

Операційна група розрахувала нову орбіту, на яку можна було б вийти, використовуючи невелику потенційну залишкову тягу космічного корабля. План передбачав перевести CubeSat на орбіту навколо Землі, а не Місяця, з щомісячними прольотами Південного полюса Місяця. Хоча це означало б менше прольотів, космічний корабель пролетів би ближче до поверхні.

У зв’язку з тим, що у місії закінчився час для досягнення необхідної орбіти, оперативна група спробувала видалити будь-яке сміття з паливопроводів, збільшивши тиск палива значно вище проектної потужності силової установки. Незважаючи на обмежений успіх, необхідні маневри корекції траєкторії не вдалося виконати вчасно.