VIPER (вездеход)

Отмененный луноход NASA

Вайпер
Художественное представление VIPER, работающего в темноте.
ИменаЛетучие вещества исследуют полярный исследовательский марсоход
Тип миссииРазведка, поиск ресурсов
ОператорНАСА
Веб-сайтhttps://www.nasa.gov/viper
Продолжительность миссии100 дней (планируется) [1] [2] [3]
Свойства космического корабля
Тип космического корабляРоботизированный луноход
ПроизводительNASA Космический центр имени Линдона Б. Джонсона
Сухая масса430 кг (950 фунтов) [4]
Размеры2,45 м (8 футов 0 дюймов) в высоту,
1,53 м (5 футов 0 дюймов) в длину и ширину [5]
Начало миссии
Дата запускаСентябрь 2025 г. (Отменено в июле 2024 г.)
РакетаСокол Тяжелый
Стартовая площадкаКосмический центр Кеннеди , LC-39A
ПодрядчикSpaceX
Луноход​
Дата приземленияСентябрь 2025 г. (отменено) [6]
Место посадкиМонс Мутон , район Южного полюса [7] [2]
Инструменты
Система нейтронной спектрометрии (NSS)
Система спектрометрии летучих веществ в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRVSS)
Бур для исследования реголита и льда для исследования новых территорий (TRIDENT)
Масс-спектрометр для наблюдения за лунными операциями (MSolo)

VIPER ( Vatiles Investigating Polar Exploration Rover ) — лунный вездеход , разработанный в исследовательском центре Эймса NASA . До того, как проект был отменен в 2024 году, перед вездеходом была бы поставлена ​​задача разведки лунных ресурсов в постоянно затененных областях южного полюса Луны , в частности, путем картирования распределения и концентрации водяного льда . Миссия была основана на предыдущей концепции вездехода NASA, Resource Prospector , которая была отменена в 2018 году. [8]

VIPER должен был быть доставлен на борту посадочного модуля Griffin компании Astrobotic в рамках инициативы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS). [9]

Отмена в 2024 году

Сборка VIPER НАСА в Космическом центре имени Джонсона, когда ее отменили

На фоне роста стоимости и задержек с готовностью марсохода и посадочного модуля Griffin программа VIPER была завершена в июле 2024 года, при этом марсоход планировалось разобрать, а его инструменты и компоненты повторно использовать для других лунных миссий. Перед началом разборки NASA объявило, что рассмотрит «выражения заинтересованности» от промышленности в использовании «системы марсохода VIPER без каких-либо затрат для правительства». [6] На момент объявления NASA ожидало сэкономить 84 миллиона долларов, отменив миссию, которая на данный момент обошлась в 450 миллионов долларов. [10] Бюджетная стоимость создания VIPER составляла 433,5 миллиона долларов, из которых 235,6 миллиона долларов было выделено на запуск посадочного модуля. [11] Агентство по-прежнему планирует поддержать прибытие посадочного модуля Griffin на Луну осенью 2025 года, хотя и с имитатором массы вместо марсохода VIPER. [12] НАСА ожидает, что основные цели VIPER будут достигнуты с помощью ряда других миссий, запланированных на следующие несколько лет, но со временем они могут оказаться в тени и быть забытыми. [11]

Ответ на отмену

Внезапная отмена VIPER была плохо воспринята научным сообществом. На момент отмены VIPER был полностью собран и прошел вибрационные испытания. [13] В ответ было распространено письмо против отмены, которое к концу июля 2024 года собрало более 2500 подписей. [14] В августе 2024 года Планетарное общество опубликовало заявление, призывающее пересмотреть программу. [15] 6 сентября 2024 года Комитет Палаты представителей по науке, космосу и технологиям опубликовал письмо с просьбой предоставить дополнительную информацию о причинах отмены миссии NASA. [16]

Художественное представление марсохода VIPER на Луне (Изображение предоставлено Исследовательским центром Эймса НАСА)

Цели - Цель

Орбитальное обследование Луны, проведенное прибором Moon Mineralogy Mapper на индийском орбитальном аппарате Chandrayaan-1 . Синим цветом показана спектральная сигнатура гидроксида , зеленым — яркость поверхности, измеренная по отраженному инфракрасному излучению Солнца , а красным — минерал, называемый пироксеном .
На изображении показано распределение поверхностного льда на южном полюсе Луны (слева) и северном полюсе (справа), полученное спектрометром NASA Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), установленным на борту индийского орбитального аппарата Chandrayaan-1.

Марсоход VIPER имеет размеры, схожие с гольф-каром (около 1,4 × 1,4 × 2 м), и ему была бы поручена разведка лунных ресурсов , особенно водяного льда , картирование его распределения и измерение его глубины и чистоты. [1] [2] Распределение и форма воды должны быть лучше изучены, прежде чем ее можно будет оценить как потенциальный ресурс в рамках любой эволюционирующей лунной или марсианской кампании. [17]

Предложенное место посадки полярного исследовательского марсохода «Vatiles Investigating Polar Exploration Rover» ( VIPER )

Марсоход VIPER должен был работать на западном краю кратера Нобиле на горе Мутон в районе южного полюса Луны . [7] [18] Первый в истории марсоход с собственным источником освещения, [19] он должен был проехать несколько километров, собирая данные о различных типах почвенных сред, подверженных влиянию света и температуры — в полной темноте, при случайном освещении и при постоянном солнечном свете. [20] [2] В постоянно затененных местах он должен был работать только от аккумуляторов и не мог бы подзаряжать их, пока не доберется до освещенной солнцем области. Планировалось, что общее время его работы составит 100 земных дней. [1] [2] [3]

История - Управление проектами

Марсоход VIPER был частью Программы исследования и освоения Луны, которой руководил Директорат научных миссий в штаб-квартире NASA , и предназначался для поддержки программы Artemis с экипажем . [2] Проектом марсохода руководил Исследовательский центр Эймса NASA . Аппаратное обеспечение для марсохода было разработано Космическим центром Джонсона , а инструменты были предоставлены Ames, Kennedy и Honeybee Robotics . [2] Руководителем проекта был Дэниел Эндрюс, [2] [21] а научным сотрудником проекта был Энтони Колапрет, который внедрял технологию, разработанную для ныне отмененного марсохода Resource Prospector . [22] Оценочная стоимость миссии в октябре 2019 года составила 250 миллионов долларов США. [3] 3 марта 2021 года NASA заявило, что новая стоимость жизненного цикла миссии составляет 433,5 миллиона долларов США. [23]

И пусковая установка, и посадочный модуль были предоставлены на конкурсной основе подрядчиками Commercial Lunar Payload Services (CLPS), при этом Astrobotic предоставила посадочный модуль Griffin для доставки марсохода, а SpaceX предоставила ракету-носитель Falcon Heavy. [24] NASA планировало посадить марсоход в сентябре 2025 года, пока миссия не была отменена 17 июля 2024 года. [6] [25]

Сборка марсохода и подготовка к запуску

В феврале 2024 года последний инструмент, бур TRIDENT, был установлен в марсоходе. [26] Позднее, 28 февраля 2024 года, руководитель проекта VIPER Дэн Эндрюс объявил, что все научные инструменты марсохода установлены и что он готов более чем на 80%. [27] О дальнейшем прогрессе было сообщено в апреле 2024 года, и запуск планируется завершить в конце года. [28] В мае марсоход перешел на этап испытаний на воздействие окружающей среды. [29]

Научный фон

Данные, полученные с помощью Lunar Prospector , [30] Lunar Reconnaissance Orbiter , Chandrayaan-1 и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite , показали, что лунная вода присутствует в виде льда вблизи лунных полюсов, особенно внутри постоянно затененных кратеров в районе южного полюса , [31] [32] и присутствует в виде гидратированных минералов в других высокоширотных местах. [33]

Вода могла быть доставлена ​​на Луну в течение геологических временных масштабов посредством регулярной бомбардировки водоносными кометами , астероидами и метеороидами [34] или непрерывно производиться на месте ионами водорода ( протонами ) солнечного ветра , воздействующими на минералы, содержащие кислород. [30] Физическая форма водяного льда неизвестна, но некоторые исследования предполагают, что она вряд ли присутствует в виде толстых, чистых ледяных отложений и может быть тонким покрытием на зернах почвы. [35] [36] [32]

Если возможно добыть и извлечь молекулы воды ( H
2O ) в больших количествах может быть разложен на элементы, а именно водород и кислород, и образовать молекулярный водород ( H
2) и молекулярный кислород ( O
2) для использования в качестве ракетного двухкомпонентного топлива или для производства соединений для металлургических и химических производственных процессов. [37] Только производство топлива, по оценкам совместной группы промышленных, правительственных и академических экспертов, определило краткосрочный годовой спрос в размере 450 метрических тонн лунного топлива, что эквивалентно 2450 метрическим тоннам обработанной лунной воды, что принесет 2,4 миллиарда долларов США дохода в год. [38]

Научная полезная нагрузка

Марсоход VIPER будет оснащен буром и тремя анализаторами. Система нейтронного спектрометра (NSS) будет обнаруживать подповерхностную воду на расстоянии, затем VIPER остановится в этом месте и развернет бур диаметром 1 м (3 фута 3 дюйма) под названием TRIDENT, чтобы получить образцы для анализа двумя его бортовыми спектрометрами : [2] [3] [39]

Инструмент NIRVSS
Название инструментаСокр.ПровайдерФункция [40]
Система нейтронного спектрометра
НСС
Исследовательский центр Эймса (НАСА)Обнаруживает водород под поверхностью (потенциально воду) на расстоянии, предлагая выгодные места для бурения. Измеряет энергию, выделяемую атомами водорода при ударе нейтронов . Первоначально разработан для марсохода Resource Prospector . [17]
Бур для реголита и льда для исследования новых территорий
ТРЕЗУБЕЦ
Робототехника Honeybee
Буровая установка глубиной 1 м позволит получить образцы грунта.
Система спектрометрии летучих веществ в ближнем инфракрасном диапазоне
НИРВСС
Исследовательский центр Эймса (НАСА)Анализ минерального и летучего состава; определение принадлежности встречающегося водорода молекулам воды (H 2 O) или гидроксилу (OH − ). Первоначально разработано для марсохода Resource Prospector . [17]
Подсистемы: Spectrometer Context Imager (широкоспектральная камера); Датчик калибровки длинных волн (измеряет температуру поверхности в очень малых масштабах).
Масс-спектрометр, наблюдающий за лунными операциями
MSolo
Космический центр Кеннеди (НАСА)Анализ минерального и летучего состава. Измеряет отношение массы к заряду ионов для выяснения химических элементов , содержащихся в образце.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Coldewey, Devin (25 октября 2019 г.). «Лунный марсоход NASA VIPER будет искать воду на Луне в 2022 году». TechCrunch . VIPER — это ограниченная по времени миссия; работа на полюсах означает, что там нет солнечного света, который можно было бы собрать с помощью солнечных панелей, поэтому марсоход будет нести всю необходимую ему энергию, чтобы продержаться там 100 дней.
  2. ^ abcdefghi Лофф, Сара (25 октября 2019 г.). «Новый луноход VIPER составит карту водного льда на Луне». NASA .Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  3. ^ abcd Бартельс, Меган (25 октября 2019 г.). «NASA запустит лунный VIPER для поиска лунной воды в 2022 году». Space.com . Получено 13 апреля 2021 г. .
  4. ^ Колапрет, Энтони (17 августа 2020 г.). "VIPER: миссия по разведке лунной воды" (PDF) . NASA . Получено 25 августа 2020 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  5. ^ "NASA's Next Lunar Rover Progresses Toward 2023 Launch". NASA. 24 февраля 2021 г. Получено 5 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  6. ^ abc "NASA завершает проект VIPER, продолжает исследование Луны - NASA" . Получено 17 июля 2024 г. .
  7. ^ ab Райт, Эрни; Лэдд, Дэвид; Колапрет, Энтони; Лэдд, Дэвид (20 сентября 2021 г.). "NASA Scientific Visualization Studio". SVS . Получено 27 октября 2023 г. .
  8. ^ Бартельс, Меган (16 октября 2019 г.). «Лунный VIPER: NASA хочет отправить марсоход для обнаружения воды на Южный полюс Луны в 2022 году». Space.com . Получено 13 апреля 2021 г. .
  9. ^ "NASA выбирает Astrobotic для полета на Луну на вездеходе для поиска воды". NASA. 11 июня 2020 г. Получено 14 июня 2020 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  10. ^ Тингли, Бретт (17 июля 2024 г.). «NASA отменяет луноход VIPER стоимостью 450 миллионов долларов из-за бюджетных проблем». Space.com . Архивировано из оригинала 17 июля 2024 г. . Получено 17 июля 2024 г. .
  11. ^ ab Boyle, Alan (17 июля 2024 г.). "NASA Stops Work on VIPER Moon Rover, Ciating Cost and Schedule Issues". Universe Today . Архивировано из оригинала 17 июля 2024 г. . Получено 17 июля 2024 г. .
  12. ↑ Видео NASA (17 июля 2024 г.). Обновление программы исследований науки (17 июля 2024 г.) (пресс-конференция) . Получено 18 июля 2024 г. – через YouTube.
  13. ^ Грешко, Майкл. «NASA может потратить $800 миллионов, чтобы не отправлять этот революционный марсоход на Луну». Scientific American . Получено 7 сентября 2024 г.
  14. ^ Сайкс, Марк. «ПЛАНЕТАРНЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ», том 18, номер 31.
  15. ^ "Заявление Планетарного общества о пути VIPER вперед". Планетарное общество . Получено 7 сентября 2024 г. .
  16. ^ «Руководители научного комитета ищут ответы относительно отмены проекта NASA VIPER». Комитет Палаты представителей по науке, космосу и технологиям — республиканцы . 6 сентября 2024 г. Получено 7 сентября 2024 г.
  17. ^ abc Elphic, Richard; Colaprete, Anthony; Andrews, Daniel (2018). «Resource Prospector: Оценка потенциала ISRU лунных полюсов». 42- я научная ассамблея COSPAR . 42. Bibcode : 2018cosp...42E.981E.
  18. ^ "Марсоход NASA Artemis приземлится вблизи региона Нобиле на Южном полюсе Луны". NASA. 20 сентября 2021 г. Получено 20 сентября 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  19. ^ "NASA переносит поставку CLPS VIPER на 2024 год для снижения риска". NASA . 18 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 17 июля 2024 г. Получено 18 июля 2022 г.
  20. ^ Хауталуома, Грей; Джонсон, Алана (28 октября 2019 г.). «Новый луноход VIPER составит карту водяного льда на Луне». PhysOrg .
  21. ↑ Мун, Мариэлла (26 октября 2019 г.). «Марсоход NASA VIPER будет искать водяной лед на Луне». ENGADGET .
  22. ^ Фоуст, Джефф (27 октября 2019 г.). «NASA подтверждает планы отправить разведывательный марсоход на Луну». SpaceNews .
  23. ^ "Увеличение стоимости миссии лунохода VIPER". SpaceNews. 3 марта 2021 г. Получено 5 марта 2021 г.
  24. ^ Foust, Jeff (13 апреля 2021 г.). «Astrobotic выбирает Falcon Heavy для запуска лунного марсохода NASA VIPER». SpaceNews . Получено 13 апреля 2021 г. .
  25. ^ Харрис, Ренье (17 июля 2024 г.). «NASA отменяет миссию марсохода по поиску льда на Луне». Bloomberg.com . Получено 18 июля 2024 г. .
  26. ^ «Бур TRIDENT интегрирован в марсоход VIPER НАСА, пополняя его научный арсенал». Февраль 2024 г.
  27. ↑ Ли, Роберт (3 марта 2024 г.). «Охотящийся за льдом луноход VIPER от NASA готовится к высадке на стартовую площадку». Space.com . Получено 4 марта 2024 г.
  28. ^ "NASA's VIPER получает свою голову и шею – NASA" . Получено 18 апреля 2024 г. .
  29. ^ "Обновление руководителя миссии: марсоход VIPER одобрен для прохождения испытаний на воздействие окружающей среды! - NASA". 14 мая 2024 г. Получено 15 мая 2024 г.
  30. ^ ab "NASA – Lunar Prospector". lunar.arc.nasa.gov. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 года . Получено 25 мая 2015 года . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  31. ^ «НАСА планирует добывать воду на Луне и Марсе». Soderman NASA's Solar System Exploration Research Virtual Institute .Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  32. ^ ab Neish, CD; Bussey, DBJ; Spudis, P.; Marshall, W.; Thomson, BJ; Patterson, GW; Carter, LM (13 января 2011 г.). "Природа лунных летучих веществ, выявленная с помощью наблюдений Mini-RF на месте падения LCROSS". Journal of Geophysical Research: Planets . 116 (E01005): 8. Bibcode : 2011JGRE..116.1005N. doi : 10.1029/2010JE003647 .
  33. ^ Питерс, CM; Госвами, Дж. Н.; Кларк, Р.Н.; Аннадурай, М.; Бордман, Дж.; Буратти, Б.; Комб, Ж.-П.; Дьяр, доктор медицины; Грин, Р.; Руководитель, JW; Хиббиттс, К.; Хикс, М.; Исааксон, П.; Клима, Р.; Крамер, Г.; Кумар, С.; Ливо, Э.; Ландин, С.; Маларет, Э.; МакКорд, Т.; Горчица, Дж.; Неттлс, Дж.; Петр, Н.; Раньон, К.; Стад, М.; Саншайн, Дж.; Тейлор, Луизиана; Томпкинс, С.; Варанаси, П. (2009). «Характер и пространственное распределение OH/H2O на поверхности Луны, увиденное M3 на Чандраяане-1». Наука . 326 (5952): 568– 572. Bibcode : 2009Sci...326..568P. doi : 10.1126/science.1178658 . PMID  19779151. S2CID  447133. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  34. ^ Элстон, Д.П. (1971). «Характер и геологическая среда обитания потенциальных месторождений воды, углерода и редких газов на Луне». Геологические проблемы лунных и планетных исследований : 441. Bibcode :1971gplp.conf..441E.
  35. ^ Jozwiak, LM; Patterson, GW; Perkins, R. (2019). «Мини-РЧ моностатические радиолокационные наблюдения постоянно затененных полов кратеров». Lunar ISRU 2019 – Разработка новой космической экономики с помощью лунных ресурсов и их использования . 2152 : 5079. Bibcode : 2019LPICo2152.5079J. ISSN  0161-5297.
  36. ^ Нозетт, Стюарт; Спудис, Пол; Басси, Бен; Дженсен, Роберт; Рэни, Кейт (январь 2010 г.). «Демонстрация технологии миниатюрных радиочастот (Mini-RF) на лунном разведывательном орбитальном аппарате». Space Science Reviews . 150 ( 1–4 ): 285–302 . Bibcode : 2010SSRv..150..285N. doi : 10.1007/s11214-009-9607-5. S2CID  54041415.
  37. ^ Ананд, М.; Кроуфорд, IA; Балат-Пичелин, М.; Абанадес, С.; ван Вестренен, В.; Перодо, Г.; Яуманн, Р.; Себольдт, В. (2012). «Краткий обзор химических и минералогических ресурсов на Луне и вероятные начальные приложения использования ресурсов на месте (ISRU)». Планетная и космическая наука . 74 (1): 42– 48. Bibcode : 2012P&SS...74...42A. doi : 10.1016/j.pss.2012.08.012.
  38. ^ Дэвид, Леонард (15 марта 2019 г.). «Добыча полезных ископаемых на Луне действительно может сработать при правильном подходе». Space.com .
  39. ^ "Lunar Exploration Science Objectives" (PDF) . NASA. 15 августа 2019 г. Получено 22 сентября 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  40. ^ «Где вода? Два инструмента для добычи ресурсов на поверхности Луны». NASA . 10 марта 2019 г.Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VIPER_(rover)&oldid=1269291542"