Южнокорейский директор по космосу поделился подробностями миссии к Луне

Подробности южнокорейской миссии к Луне «Danuri» раскрыл Квон Хен Джун, генеральный директор по космосу и ядерной энергии Министерства науки Южной Кореи, в письменном ответе на вопросы New York Times, сообщает издание 6 августа.

Чиновник пояснил, что миссия «Danuri» является частью большого амбициозного плана: «Мы рассматриваем возможность использования Луны в качестве аванпоста для исследования космоса. Хотя мы исследуем саму Луну, мы также признаем ее потенциал в качестве базы для исследования дальнего космоса, начинающегося на Марсе и за его пределами».

Напомним, лунный зонд Южной Кореи, названный «Danuri», стартовал в четверг из Флориды. Его миссия рассчитана на один год.

Квон Хен Джун сказал, что главной целью миссии «Danuri» является разработка таких базовых технологий, как расчет орбитальных траекторий, навигация в дальнем космосе, создание двигательной установки с высокой тягой и 35-метровой антенны для связи с удаленными космическими аппаратами.

Но научная полезная нагрузка космического корабля также сложна и должна разрешить ряд вопросов. Она поможет ученым в изучении магнитного поля Луны, измерении количества урана, воды и гелия-3, на спутнике нашей планеты.

Одним из важнейших научных инструментов является магнитометр. Луна больше не генерирует магнитное поле, но оно когда-то существовало, и это изначальное поле сохраняется в потоках лавы, которые затвердели в ту эпоху.

Иэн Гаррик-Бетелл, профессор планетологии Калифорнийского университета в Санта-Круз и ученый, участвующий в миссии Danuri, сказал, что раннее магнитное поле, по-видимому, было удивительно сильным — потенциально даже вдвое сильнее нынешнего магнитного поля Земли.

Доктор Гаррик-Бетелл сказал, что недоумение вызывает вопрос, как «такое маленькое железное ядро могло генерировать такое сильное магнитное поле».

Он надеется, что после завершения основной годичной миссии космического корабля Южная Корея сможет спустить «Danuri» на более низкую орбиту над поверхностью Луны, ориентируясь на высоту в 12 миль или меньше, где магнитометр корабля может лучше «рассмотреть» намагниченные камни.

«Даже несколько проходов на таких малых высотах могут помочь определить, насколько сильно намагничены эти породы», — пояснил ученый.

Доктор Гаррик-Бетелл также планирует использовать магнитометр для изучения магнитных полей, создаваемых внутри Луны, когда на нее воздействует солнечный ветер.

Повышение и понижение напряженности магнитного поля в солнечном ветре вызывает электрические токи на Луне, а эти электрические токи, в свою очередь, генерируют магнитные поля, которые будут измерены «Danuri». Характеристики магнитного поля дадут представление о структуре и составе внутренней части Луны.

Эта работа также требует объединения измерений с измерениями, сделанными двумя космическими аппаратами НАСА — THEMIS-ARTEMIS P1 и P2, которые движутся вокруг Луны по высокоэллиптическим орбитам, чтобы они могли измерять изменения солнечного ветра, в то время как «Danuri» измерит индуцированные магнитные поля ближе к поверхности.

«То, что мы узнали бы из этого, — это своего рода глобальная карта внутренней температуры, состава и, возможно, даже содержания воды в глубинах Луны», — сказал доктор Гаррик-Бетел.

Гамма-спектрометр — еще один прибор «Danuri» ученые будут использовать для измерения количества различных элементов на поверхности Луны. Прибор может улавливать более широкий спектр гамма-лучей низкой энергии, чем аналогичные приборы предыдущих лунных миссий, «и этот диапазон полон новой информации», — говорит Наоюки Ямасита, ученый из Нью-Мексико, который работает в Институте планетологии в Аризоне.

Доктор Ямасита интересуется радоном, который образуется при распаде урана. Поскольку радон — это газ, он может перемещаться из недр Луны на ее поверхность.

Количество радиоактивных элементов может создать историю, объясняющую, когда различные части поверхности Луны охлаждались и затвердевали, помогая ученым определить, какие из потоков лавы на Луне старше или моложе.

Корейский институт аэрокосмических исследований, южнокорейский аналог НАСА, будет использовать камеру «Danuri» с высоким разрешением для исследования лунной поверхности в поисках потенциальных площадок для посадки модуля в 2031 году, сказал г-н Квон.

Вторая камера будет измерять поляризованный солнечный свет, отражающийся от лунной поверхности, раскрывая детали о размере частиц, составляющих лунный грунт. Поскольку постоянная бомбардировка солнечным ветром, радиацией и микрометеоритами разрушает почву, размер зерен, найденных в кратере, может дать оценку его возраста. Более мелкие зерна предполагают более старый кратер.

Данные о поляризованном свете также будут использоваться для составления карты титана на Луне.

НАСА поставило одну из камер, ShadowCam, которая достаточно чувствительна, чтобы улавливать фотоны, которые отражаются от поверхности постоянно затененных кратеров Луны. Эти кратеры, расположенные на полюсах Луны, остаются вечно холодными, и содержат водяной лед, который накапливался в течение тысяч лет.

Лед может рассказать замороженную историю солнечной системы возрастом 4,5 миллиарда лет. Он также может стать источником ресурсов для будущих астронавтов.

Одна из главных целей ShadowCam — найти лед. Но даже с помощью сложных приборов Danuri это может быть непросто. Шуай Ли, исследователь из Гавайского университета и ученый, участвующий в программе «Danuri», считает, что концентрации могут быть настолько низкими, что они не будут заметно ярче, чем области, не содержащие льда.

Жан-Пьер Уильямс, ученый-планетолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, надеется составить подробные температурные карты кратеров, объединив изображения ShadowCam с данными, собранными Лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА.

Орбитальный аппарат НАСА, который изучает Луну с 2009 года, оснащен прибором, который регистрирует температуру лунной поверхности. Но эти измерения размыты на довольно большой площади, около 900 футов в поперечнике. Разрешение теневой камеры составляет около 5 футов на пиксель. Таким образом, изображения с теневой камеры, используемые вместе с компьютерными моделями, могут позволить выявить колебания температуры на поверхности.

«С помощью этих данных мы можем составить карту местных и сезонных температур», — сказал доктор Уильямс. Это, в свою очередь, может помочь ученым понять стабильность водяных и углекислых льдов в кратере.

Исследователям придется подождать несколько месяцев, чтобы начать научную работу. Космический корабль отправляется по длинному, энергосберегающему маршруту к Луне. Сначала он направляется к Солнцу, затем возвращается, чтобы достичь лунной орбиты 16 декабря. Эта баллистическая траектория занимает больше времени, но не требует запуска большого двигателя, чтобы замедлить космический корабль, когда он доберется до Луны.

Южная Корея имеет обширную военную ракетную программу и вывела на низкую околоземную орбиту несколько спутников связи и наблюдения за Землей с момента запуска своего первого спутника в 1992 году. И она расширяет свои внутренние возможности запуска ракет, чтобы будущим миссиям, возможно, не нужно было полагаться на США и другие страны, чтобы добраться до космоса. В июне Корейский институт аэрокосмических исследований успешно вывел на орбиту несколько спутников с помощью своей собственной ракеты Nuri.

«Мы возьмемся за такие сложные проекты, как высадка на Луну и исследование астероидов», — пообещал г-н Квон.