Япония. «Белый заяц-R»

11 декабря 2022 г. в 16:38 по японскому времени (02:38 по восточному поясному времени EST) пусковые расчеты компании SpaceX запустили на ракете Falcon 9 со стартового комплекса SLC-40 базы Космических сил США на мысе Канаверал лунный посадочный аппарат (ЛПА) Hakuto-R разработки частной японской компании ispace, на борту которого находилось 7 единиц дополнительной полезной нагрузки, а также 6U-кубсат Lunar Flashlight (NASA).
«Лунный фонарик»
«Фонарик для Селены», созданный Лабораторией реактивного движения JPL (Jet Propulsion Laboratory), попытается выйти на высокоэллиптическую орбиту, проходящую на расстоянии около 15 км от поверхности южного полюса нашего спутника, и с помощью бортовых спектрометра и лазеров ближнего ИК-диапазона «просветить» его вечно обделенные солнечным светом кратеры для поиска доказательств наличия водяного льда.
ПН ЛПА

На ЛПА дополнительно были размещены твердотелый аккумулятор компании-партнера проекта NGK (日本特殊陶業), лунный ровер Rashid (ОАЭ), трансформируемый лунный робот (JAXA), бортовой компьютер компании Mission Control Space Services (Канада) и камера компании Canadensys (Канада) в рамках реализации программы Канадского космического агентства LEAP (Lunar Exploration Accelerator Program), табличка с выгравированными именами благодетелей, пожертвовавших на разработку ЛПА, и музыкальный диск с композицией SORATO японской рок-группы Sakanaction (サカナクション), записанной для поддержки проекта.

Космический центр им. Мохаммеда ибн Рашида (Mohammed bin Rashid Space Centre) разработал ровер в рамках первой лунной программы Эмиратов Emirates Lunar Mission. Ровер о четырех колесах «Рашид», прилунившись на севере обратной стороны спутника, которой еще не касалась «нога» космической техники и человека, изучит поверхность Луны и посмотрит, насколько транспортному средству легко там перемещаться.

Hakuto-R

Нынешняя ispace inc была основана в Нидерландах в сентябре 2010 г. как компания White Label Space Japan (ホワイトレーベルスペース・ジャパン). В январе 2013 г. штаб-квартиру перенесли в Токио, а в мае того же года компания получила теперешнее название. Имеет филиалы в Денвере (штат Колорадо) и Люксембурге. По состоянию на 1 октября 2022 г. в штате ispace числится 214 человек. Глава и основатель – Хакамада Такэси (袴田武史).

ispace сформировала команду Hakuto (ハクト, 白兎; «Белый заяц»), разработала и построила луноход Sorato для участия в конкурсе Google Lunar X PRIZE по доставке на Луну ровера силами частной компании. Из 33-х подавших заявки команд, до последней стадии конкурса дошли только японцы наряду с Moon Express (США), Synergy Moon (международный состав), SpaceIL (Израиль) и TeamIndus (Индия). Но в январе 2018 г. конкурс был закрыт без объявления победителей, так как никто не успевал запустить луноход до крайнего срока (март 2018 г.).
Логотип «Белого зайца», в котором можно отыскать заглавную букву H

Категорически не рекомендуется путать эту японскую компанию с китайской одноименной, но чуть-чуть по-другому пишущейся компанией iSpace или Beijing Interstellar Glory Space Technology Co., Ltd. Для ознакомления с китайским стартапом позволим себе сослаться на статью Игоря Анатольевича Лисова (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/83651.html) и страничку сайта пекинской компании (http://www.i-space.com.cn/) – слева вверху можно переключиться на английский язык.
Хакамада Такэси

Можно отыскать и еще одно смысловое переплетение, пришедшее в космонавтику из древней мифологии разных народов мира. Лунный ровер Yutu, переводящийся с китайского как «нефритовый заяц» и японская программа Hakuto – есть одного поля ягоды, так как относятся к млекопитающему из отряда зайцеобразных, живущему, согласно старинному фольклору разных народов мира, на «лунных полянах».

В древности, которую некоторые писатели именовали «седой», в Азии, Индии, Северной и Латинской Америках люди полагали, что по нашему спутнику бегает зайчик (или кролик), так как на это «указывали» его следы… На самом деле это были (и до сих пор есть) «лунные моря» – просто более темные по сравнению с другими области Селены. Причем, к ним относятся как сами «моря», так и «заливы», «озера» и «болота». Воды там нет, но названия прижились, и их не стали менять.

Старт Falcon 9 с ЛПА

Теперь о Hakuto-R. R в его названии – это Reboot, что означает «перезапуск» проекта по созданию и отправке в космос ЛПА. Вскоре после запуска на ракете Илона Маска Центр управления полетом ЛПА, расположенный в токийском районе «Нихонбаси» (日本橋), установил стабильную связь с аппаратом.
Десять ключевых этапов М1

ispace выделила для себя 10 пунктов, при последовательном выполнении которых можно будет говорить о полном или частичном успехе первой миссии, а их протоколирование и разбор помогут при подготовке и реализации М2 в 2024-25 гг.:

1. Завершение разработки в рамках программы Hakuto-R и размещение ЛПА на ракете.

2. Отделение ЛПА на орбите от носителя и сбор данных в интересах будущих миссий.

3. Подтверждение устойчивой ориентации ЛПА на орбите и бесперебойной генерации питания и проверка работы ключевых бортовых систем (первая критическая фаза эксплуатации).

4. Проведение первого маневра для выведения ЛПА на заданную орбиту, включая проверку работы основной двигательной установки и системы управления ориентацией.

5. Стабильное удержание контроля над ЛПА в течение месяца в дальнем космосе.

6. Выполнение в дальнем космосе всех требуемых маневров перед выведением ЛПА на окололунную орбиту.

7. Достижение гравитационного поля Селены и выведение ЛПА на окололунную орбиту.

8. Выполнение всех необходимых маневров на окололунной орбите.

9. Прилунение.

10. Проверка штатного функционированияЛПА после посадки – установка связи, проверка систем энергоснабжения и готовности к развертыванию дополнительной полезной нагрузки.

Токийский ЦУП ispace

12 декабря был успешно пройден 3-й пункт, то есть самая первая фаза управления аппаратом. Через два дня, 14 декабря ispace сообщила об успешном сборе бортовых данных и работе камер в космическом пространстве и опубликовала фотографии Земли.

Земля (видна как полумесяц). Снимок сделан камерой ispace спустя 19 часов после отделения от РН

Через 2 минуты после отделения (справа видна РН). Снимок камеры Canadensys

Сверху вниз: камера ispace, табличка ispace и камера Canadensys

15 декабря в 12:00 специалисты приступили к осуществлению первого орбитального маневра, когда ЛПА находился на расстоянии около 550 тыс. км от Земли, попутно убедившись в штатном функционировании основной двигательной установки и системы управления ориентацией.

Таким образом и у 4-го пункта из списка ispace смогла «поставить галочку». Результатом первого маневра должно стать отдаление ЛПА от нашей планеты на расстояние уже 1.4 млн км к 20 января 2023 г.

ЛПА огибает Луну (в представлении художника)

2 января 2023 г. в 00:00 японская компания приступила к осуществлению второго маневра. Ничего примечательного в нем не было, кроме того, что он продлился дольше первого, а ЛПА «отлетел» от планеты уже на 1.24 млн км. Японцы также напомнили, что ориентировочно 11 января минует месяц, как аппарат будет эксплуатироваться в космосе, и тогда же ispace сможет «обвести в кружок» пятый пункт из своего списка целей. Полдела будет сделано!

После 20 января ispace направит ЛПА в направлении к Селене, а затем, в зависимости от ситуации, начнет выводить его на окололунную орбиту.

ЛПА на Луне (в представлении художника)

Только Штаты, Китай и Советский Союз совершали успешные мягкие посадки на Луну. В 2019 г. израильский аппарат Beresheet, разработка которого была профинансирована в частном порядке, разбился при попытке прилунения, а несколько месяцев спустя неудача настигла и ЛПА Chandrayaan-2 индийского космического агентства ISRO.

При положительном результате М1, если японский ЛПА «принайтовится» к поверхности в кратере Атлас, расположенном на краю Моря Холода (Mare Frigoris) в северо-восточном квадранте видимой стороны Луны, Япония станет четвертой страной, мягко севшей на Луну, а ispace – первой в мире коммерческой компанией, провернувшей такое!

Ровер ispace из миссии М2 (в представлении художника)

Напоследок о планах компании. Сейчас реализуется М1, первая миссия. М2 – следующая миссия по проекту Hakuto-R с целью прилунения ПА – намечена на 2024-25 гг. Однако в рамках второй миссии на ЛПА планируется «усадить» ровер самой ispace, которому предстоит исследовать поверхность спутника. Кроме него на ЛПА будут предоставлены места для размещения полезной нагрузки других компаний или космических агентств, по аналогии с М1.

Идейным стержнем последующих миссий, начиная с М3, станет разведка водных ресурсов.

М3

Трансформируемый робот JAXA

Упомянем и про трансформируемый робот Японского агентства аэрокосмических исследований JAXA, разработанный совместно с компаниями Takara Tomy (タカラトミー), Sony Group Corporation (ソニーグループ) и Университетом Досися (同志社大学) из префектуры Киото, регион Кансай. Разработка проведена в рамках проекта JAXA по созданию управляемого лунного герметичного ровера, который Япония хочет доставить на Селену во второй половине 2020-х гг.

Кстати, в сентябре 2022 г. JAXA и корпорация NISSAN MOTOR (日産自動車) протестировали совместно разработанную модель герметичного ровера на тренировочной площадке в Токио. Успех, как зяавлено, достигнут – такая машина сможет передвигаться по Луне.

Модель герметичного ровера NISSAN/JAXA

Общая концепция систем лунного герметичного ровера начала прорабатываться с 2019 г. Но так как техника будет ездить по Луне, сила гравитации на которой, как известно, составляет 1/6 от земной, а сама поверхность еще и усеяна реголитом, то специалисты пришли к выводу, что для выбора технологий автономного вождения и перемещения по Селене необходимо больше информации о ее поверхности, в частности, не хватает ее снимков.

Выполнение поставленной задачи пало на трансформируемого робота, полетевшего вместе с ЛПА. Для этого в апреле 2021 г. JAXA заключило контракт с ispace (по доставке трансформируемого робота на Луну).

Робот до и после трансформации

Робот изучит «поведение» реголита во время передвижения по нему и сфотографирует поверхность, а все данные будут отправляться на Землю через ЛПА. Информацию используют для написания алгоритмов определения ровером собственного местоположения и улучшения его способности передвижения по реголиту.

Вообще, JAXA и компания Takara Tomy начали заниматься корпусом трансформируемого лунного робота с 2016 г. В 2019 г. к ним присоединились разработчики Sony, а в 2021 г. и университет Досися.

Takara Tomy и Досися занимались минитюаризацией корпуса, Sony – технологией управления, а JAXA – вопросами стойкости к условиям космической среды. Таким образом получилось передвижное, сверхмалогабаритное и сверхлегкое устройство, способное функционировать в суровых лунных условиях.

Особенностью робота также является то, что для транспортировки на спутник его разместили на «Зайце-R» в сложенном виде, а при съезде на поверхность Селены его развернут.

До прилунения ЛПА и до начала работы «трансформера» остается меньше месяца. Скоро «зайчиков» и впрямь можно будет увидеть на Луне…

Евгений Рыжков

Источники

https://www.jpl.nasa.gov/missions/lunar-flashlight

https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Flashlight

https://www.mbrsc.ae/service/emirates-lunar-mission/

https://ja.wikipedia.org/wiki/HAKUTO-R_%E3%83%9F%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B31

https://ja.wikipedia.org/wiki/Ispace

https://ispace-inc.com/jpn/news/?p=4121

https://ispace-inc.com/jpn/news/?p=4141

https://ispace-inc.com/jpn/news/?p=4191

https://ispace-inc.com/jpn/news/?p=4227