Данури, первый южнокорейский межпланетный зонд, вот-вот взлетит: к Луне!
Южная Корея готовится к запуску "Данури", первой миссии Корейской республики по исследованию Луны. Также известный как KPLO (Korean Pathfinder Lunar Orbiter), Данури станет первым корейским спутником, вышедшим за пределы земной орбиты. Запуск запланирован на утро 5 августа на борту ракеты SpaceX Falcon 9, которая взлетит из Флориды. При массе всего 678 кг KPLO будет нести шесть научных инструментов, один из которых, ShadowCam, был предоставлен НАСА. Это же американское агентство сотрудничает со своим корейским коллегой (KARI), оказывая поддержку в навигационных системах и связи между зондом "Данури" и Землей.
Целями этой миссии является, прежде всего, развитие космических технологий Южной Кореи. Весь зонд "Данури" фактически является большим демонстратором технологий, но это еще не все. На орбите вокруг Луны будет разработана первая топографическая карта всей селенской поверхности, а также изучены такие ресурсы, как лед, уран, силикаты и алюминий. Учитывая эту цель, а также особую полярную орбиту, с которой зонд будет пролетать над полюсами, Данури также станет важной поддержкой для будущей миссии "Артемиды".
После путешествия, которое продлится несколько месяцев и станет необходимым благодаря специальной орбите, которую выполнит "Данури", зонд выйдет на круговую лунную орбиту диаметром 100 км, наклоненную под углом 90 градусов к экватору Луны. Минимальный срок эксплуатации KPLO составляет 12 месяцев, один из которых полностью посвящен калибровке прибора. Миссия, если она достигнет минимальных целей, может быть продлена еще на один год.
Эта миссия является поворотным моментом для корейской нации, страны, которая имеет большие амбиции в космосе и важные проекты. Запуск "Данури" следует за другой недавней вехой, а именно за успехом "Нури", первой орбитальной ракеты, самостоятельно разработанной Кореей. Как следует из аббревиатуры KPLO, корейская миссия является лишь прелюдией к будущей миссии по высадке на поверхность Луны. Миссия, которая будет включать в себя посадочный аппарат и луноход, состоится не ранее 2030 года.
Инструменты KPLO
Среди шести приборов на борту KPLO одним из самых важных является LUTI (Lunar Terrain Imager), который состоит из двух независимых камер высокого разрешения, менее 5 метров. Основной задачей LUTI является поиск места посадки на Луне для будущего посадочного аппарата и лунохода, которые Корейская республика планирует запустить к концу десятилетия.
Еще один прибор, состоящий из двух камер, — PolCam (широкоугольная поляриметрическая камера), в данном случае расположенных под углом 90 градусов друг к другу. С помощью поляриметрии PolCam получит данные о лунной поверхности, в частности, о реголите и распределении титана.
Лунная поверхность также будет исследована с помощью KGRS (спектрометр гамма-излучения KPLO). Спектрометр, который будет изучать химический состав материалов на лунной поверхности путем картирования пространственного распределения энергии гамма-излучения.
Два других прибора, разработанных корейскими институтами, — это KMAG, магнитометр для изучения аномалий лунного магнетизма, и DTNPL. Последний — это эксперимент, в ходе которого будет протестировано межпланетное соединение для передачи данных и проверена его устойчивость к помехам.
Последний из шести экспериментов на борту KPLO - ShadowCam, разработанный НАСА. Этот оптический инструмент основан на инструменте, используемом на Lunar Reconnaissance Orbiter, и будет использоваться для изучения возможных залежей льда в затененных областях на Луне. Однако в отличие от прибора LRO, ShadowCam в 800 раз чувствительнее.
Путешествие корейского зонда не будет типичным, поскольку Луна будет достигнута по траектории, называемой Ballistic Lunar Transfer или BLT. Если быть точным, то метод, используемый корейским зондом, называется Weak Stability Boundary (WSB) / Ballistic Lunar Transfer (BLT). При такой орбите время в пути приносится в жертву эффективности. Фактически, он должен прибыть на орбиту вокруг нашего естественного спутника в середине декабря, что в общей сложности займет около четырех месяцев. Это позволит сэкономить около 25 процентов топлива зонда по сравнению с обычной траекторией. Для KPLO это означает экономию 165 м/с ΔV, т.е. изменения скорости, чего он и должен достичь.
Чтобы достичь лунной орбиты с помощью BLT, зонд должен попасть почти в точку Лагранжа L1 - зону гравитационной стабильности в системе Земля-Солнце. Зонд отделится от второй ступени Falcon 9 после того, как покинет орбиту Земли, и начнет свое путешествие, выполняя серию корректирующих маневров (обозначенных как TCM, на изображении выше) с помощью бортового двигателя.
После того как аппарат достигнет Луны, ему потребуется 15 дней, чтобы выйти на заданную полярную орбиту, для чего будет выполнено еще пять маневров. Этот этап называется выведением на лунную орбиту (LOI). По окончании LOI начнется месяц ввода прибора в эксплуатацию, после чего можно будет приступить к научной деятельности.
Для выполнения всех этих маневров зонд оснащен четырьмя основными двигателями, которые называются Orbit Maneuver Thrusters (OMT). Их тяга составляет 31,8 Н каждый, а удельный импульс - 227 секунд. Они будут использоваться для изменения траектории, требующей более 10 м/с ΔV. Кроме того, имеется восемь двигателей меньшего размера, называемых подруливающими устройствами управления положением (ACT). Их тяга составляет 3,4 Н, а удельный импульс - 218 секунд.