Стройный скан: в России создают самую точную 3D-модель Луны и Марса
Российские ученые объявили о старте проекта по созданию высокоточных 3D-моделей Луны и Марса. Для его воплощения будут объединены усилия как государственных, так и частных предприятий космической отрасли. Уже известно, что в ходе работ планируется задействовать отечественные научные разработки — малые космические аппараты с плазменными двигателями, оптические навигационные системы, оптико-электронные камеры высокого разрешения, программы построения 3D-изображений по фотографиям и другие. По мнению экспертов, проект позволит развить целый спектр перспективных направлений.
Какие спутники полетят на Луну и Марс
Запуск спутников становится всё более доступным: даже для небольших исследовательских команд и частных компаний эта идея уже не кажется нереальной. Об этом на недавней конференции в Москве рассказали участники проекта по созданию высокоточных 3D-моделей Луны и Марса.
В программе задействованы специалисты из Института прикладной математики имени М.В. Келдыша (ИПМ) РАН, Исследовательского центра имени М.В. Келдыша и ряда компаний, которые специализируются на разработке космического оборудования и сервисов.
Основные задачи миссии — получение трехмерной модели Луны с разрешением 0,3 м на пиксель и Марса с разрешением 2,5 м на пиксель. На данный момент это лучшие параметры в мире.
Минимальный срок подготовки спутников составит около полутора лет. Дальнейшие сроки реализации проекта во многом зависят от возможностей выведения спутников на орбиты в виде попутной нагрузки, которые зависят от плана запусков «Роскосмоса».
В качестве базового средства для достижения поставленных целей разработчики рассматривают малые космические аппараты массой до 100 кг, из которых порядка 15 кг приходится на запасы топлива — ксенона.
Какие двигатели способны доставить аппарат на Луну
В качестве двигательной установки в проекте задействуют новый российский плазменный электростатический двигатель МК-35. Его основной принцип работы заключается в ионизации в электрическом поле рабочего тела-ксенона.
Россия занимает передовые позиции в разработке плазменных двигателей. Инновации, созданные в стране, не только соответствуют международным стандартам, но и зачастую превосходят их. МК-35 прошел огневые и стыковочные испытания и продемонстрировал высокую степень экспериментальной отработки.
Холловский двигатель KM-75
По задумке разработчиков, малые космические аппараты будут добираться до спутника Земли самостоятельно. Для этого они должны стартовать с околоземной солнечно-синхронизированной орбиты (на высоте 500 км). Тем же способом можно выйти и на марсианскую орбиту, но для этого потребуется более мощный двигатель и бóльшие запасы рабочего тела.
Этот способ вывода кардинально снижает стоимость проекта относительно традиционного вывода на тяжелых и дорогих ракетах с химическими двигателями.
Необычна и траектория вывода - при полете к Луне малые космические аппараты сначала отправят в условно обратном направлении — к Солнцу, где они наберут дополнительную энергию за счет гравитационного маневра, а затем, сблизившись с Луной, будут захвачены ее притяжением, что поможет им затормозить. Время в пути по такой траектории составит порядка полугода, но рабочего тела потребуется меньше, что даст еще больший экономический выигрыш.
Холловский двигатель KM-35
Какие космические системы задействуют в проекте
Проект основательно проработан с точки зрения управления и связи. Отслеживание аппаратов на лунном маршруте обеспечат наземные оптические средства наблюдения. сеть телескопов, развернутая в России и некоторых дружественных странах. Они представляют собой экономичную альтернативу радиотехническим системам и позволяют наблюдать объекты размером до 5 см на околоземных орбитах и до 20 м на геостационарных (на высоте 36 тыс. км).
В проекте будут задействованы оптико-электронные камеры высокого разрешения, которые в настоящее время серийно производятся в России. Создать высококачественные 3D-изображения небесных тел также поможет софт отечественной разработки.
Оптико-электронная камера для лунного проекта
По расчетам, чтобы построить 3D-модель Луны в требуемом разрешении, потребуется произвести съемку ее поверхности с орбиты на высоте 60 км в течение 197 суток. Аналогичное исследование Марса с заявленными параметрами качества потребует 74 земных суток работы аппаратов на 150-километровой орбите над поверхностью планеты. Объем информации, которую спутники соберут на Луне, составит 122 терабайта, а на Красной планете — 10 терабайт.
— В России много технологий для разведки как Луны, так и Марса. Однако они рассредоточены и находятся в разных научно-исследовательских и производственных организациях. Значение таких масштабных проектов — в объединении компетенций участников, за счет чего можно достичь более значимых результатов, — сказал «Известиям» гендиректор предприятия «Звезда» Александр Сенкевич.
Другая важная проблема — недостаток амбициозных целей для изобретательских коллективов, в свою очередь отметил эксперт космонавтики, руководитель проекта 435nm Иван Саенко. Благодаря представленной инициативе большая группа разработчиков получит возможность реализовать свой научный и творческий потенциал. При этом имеющиеся в российских космических организаций заделы дают уверенность, что им под силу межпланетные миссии.
— В нашей стране уже сейчас много инвесторов и компаний, которые хотят разрабатывать технологии для дальнего космоса. Однако не выстроены механизмы такой работы и защиты проектов в случае неудач. Исследования космоса требуют экспериментов и шанса на ошибки, которые увеличивают риски инвесторов, — добавил сооснователь компании «Гильдия «Рубежи науки» Илья Чех.
Вместе с тем президент Московского космического клуба Сергей Жуков считает, что на данный момент представленный план лишь частично реализуем. По его мнению, Луна достижима для малых космических аппаратов с помощью малогабаритных буксиров или собственной двигательной установки. Что касается Марса, то тут, говорит эксперт, нужно быть осторожнее в прогнозах, поскольку российского модуля для перелетов к этой планете пока не существует.
