ЛУНА. Освоение Луны. Лунная гонка.

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Проекты
NASA изучает, как двигатели поднимают пыль при посадке на Луну
11 декабря 2025 года, 14:58
Дарина Житова
Специалисты Исследовательского центра NASA имени Лэнгли запустили масштабную серию экспериментов в огромной вакуумной камере. Инженеры изучают физику взаимодействия реактивной струи космического корабля с поверхностью Луны. Полученные данные необходимы для обеспечения безопасности астронавтов и сохранности оборудования в будущих миссиях программы «Артемида». Также эта информация пригодится коммерческим партнерам агентства при разработке систем для доставки людей на спутник Земли.
Главная проблема при посадке заключается в поведении лунного грунта. Когда корабль снижается, мощные струи из двигателей поднимают с поверхности пыль, почву и камни. Эшли Корзун, руководитель испытаний в NASA, объясняет риски достаточно просто. При посадке двигатели сдувают огромные объемы реголита. Часть этой породы летит обратно в посадочный модуль, а остальное разлетается в стороны. Обломки могут повредить конструкцию корабля, научные приборы, полезную нагрузку и стоящие неподалеку луноходы. Понимание физики этого процесса критически важно для успеха экспедиции.
Реголит, как живая и мертвая вода — польза и вред от лунной пыли
Испытания проходят внутри сферической вакуумной камеры диаметром около 18 метров. Это самый сложный тест такого рода в истории подобных исследований. Внутри сферы инженеры установили специальный контейнер с имитатором лунного грунта Black Point-1. Частицы этого материала обладают острыми краями и высокой липкостью, поэтому ведут себя почти так же, как настоящая лунная пыль. Двигатели будут запускать над этим контейнером на разной высоте, чтобы проверить разные сценарии посадки и взлета.
Программа испытаний продлится до весны 2026 года и разделена на два этапа. Сначала команда протестирует газовое сопло на сжатом этане. Оно создает тягу около 45 килограммов — примерно столько нужно, чтобы поднять одного человека. Этан нагревается, но не горит, что удобно для начальных тестов. На втором этапе специалисты задействуют гибридный ракетный двигатель, напечатанный на 3D-принтере. Он работает на твердом топливе и газообразном кислороде. Эта система создает струю горячих выхлопных газов и имитирует работу реального двигателя в уменьшенном масштабе.


NASA/Wesley ChambersСопло для распыления этана, используемое исследователями на первом этапе испытаний.






Каждое тестовое включение двигателя длится всего около шести секунд. За это короткое время множество датчиков успевает собрать подробную информацию. Специальные камеры фиксируют, как формируется кратер под двигателем, с какой скоростью и под каким углом разлетаются частицы грунта, а также какую форму принимает шлейф выхлопных газов. Похожую систему камер NASA уже использовало в марте, чтобы снять работу двигателей модуля Blue Ghost компании Firefly Aerospace.
Полученные результаты помогут инженерам улучшить компьютерные модели и внести изменения в конструкцию космической техники. При этом установка в лаборатории сделана модульной. В будущем имитатор лунного грунта можно заменить на песок, похожий на марсианский, а давление в вакуумной камере настроить под атмосферу Красной планеты. Дэниел Стаббс, инженер Центра космических полетов имени Маршалла, называет эти тесты фундаментом для проектирования безопасных систем посадки не только на Луну, но и на Марс.
На обложке визуализация Pro Космос

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Наука
Лунный грунт может содержать следы атмосферы Земли
12 декабря 2025 года, 16:05
Маша Иевлева
Исследование показывает, что частицы земной атмосферы могли попадать на поверхность Луны — этому, вероятно, способствовало магнитное поле Земли.
Работа ученых из Университета Рочестера, опубликованная в журнале Communications Earth & Environment, посвящена странному факту, давно известному по образцам лунного грунта. В реголите, который астронавты миссий Apollo привезли на Землю еще в 1970-х, нашли летучие вещества — воду, углекислый газ, азот, гелий, аргон. Часть из них легко объясняется солнечным ветром, но концентрации азота оказались слишком высокими. Откуда он взялся — долго оставалось вопросом.
Еще в 2005 году японские исследователи предположили, что часть этих веществ могла прийти с Земли. Правда, тогда считалось, что это было возможно только в очень раннюю эпоху, до формирования устойчивого магнитного поля, которое препятствует утечке атмосферных частиц в космос.
Новая работа показала, что все может быть наоборот. Ученые смоделировали, как солнечный ветер взаимодействует с атмосферой Земли в двух сценариях: у «ранней Земли» без магнитного поля и у современной — с развитой магнитосферой. Оказалось, что перенос частиц к Луне эффективнее именно во втором случае.
Механизм выглядит так: солнечный ветер выбивает заряженные частицы из верхних слоев земной атмосферы, после чего магнитное поле направляет их вдоль своих линий. Некоторые из этих линий тянутся достаточно далеко, чтобы достигать орбиты Луны. В результате крошечные порции земной атмосферы оседали на лунной поверхности на протяжении миллиардов лет.
Это означает сразу две вещи. Во-первых, лунный грунт может хранить своего рода «архив» земной атмосферы — информацию о том, как она менялась со временем. По таким следам можно косвенно судить об эволюции климата, океанов и даже условий для возникновения жизни на Земле.
Во-вторых, Луна может содержать больше полезных летучих веществ, чем считалось ранее. Азот и вода — ключевые ресурсы для будущих лунных баз. Если действительно удастся добывать их прямо из реголита, лунные базы будут меньше зависеть от поставок с Земли, а длительное присутствие человека на Луне станет проще.
Похожие процессы могли происходить и на других планетах — например, на Марсе, у которого когда-то были магнитное поле и более плотная атмосфера. 
Визуализация Shubhonkar Paramanick/University of Rochester illustration

[АниКей]