Лунный зонд «Берешит»

Раздел подготовлен при помощи
и по материалам Леона Розенблюма

 

Хотя состоявшийся 22 февраля 2019 года запуск первого лунного зонда Израиля и не был частью государственной научно-исследовательской программы, зато он стал первым случаем отправки на Луну аппарата, созданного инженерами-энтузиастами с использованием денег спонсоров (тоже энтузиастов). Символично, что это произошло именно в Израиле.


История проекта

Некоммерческая организация (НКО), названная SpaceIL по имени группы в социальной сети Facebook, была основана в 2011 г. тремя молодыми инженерами: Яривом Башем (Yariv Bash), Кфиром Дамари (Kfir Damari) и Йонатаном Вайнтраубом (Yonatan Winetraub). Первым об объявленном в 2007 году конкурсе Google Lunar X-PRIZE узнал Кфир Дамари и сумел убедить двух своих друзей «подписаться на лунную авантюру». Постепенно вокруг них сформировалась преданная команда молодых энтузиастов. SpaceIL всегда основывалась на добровольцах, без их безвозмездного труда НКО не просуществовала бы.

Израильская команда была в числе пяти финалистов конкурса Google Lunar X-PRIZE. Еще 11 февраля 2013 г. она объявила о завершении эскизного проекта. В октябре 2015 г. израильтяне первыми заключили контракт на запуск (стоимостью 10 млн $) – с помощью РН Falcon 9 компании SpaceX. Несмотря на завершение конкурса Google Lunar X-PRIZE в марте 2018 года, команда SpaceIL решила двигаться дальше. В рамках конкурса лэндер был официально зарегистрирован под названием Sparrow («Воробей»), но потом по итогам конкурса получил другое имя - Beresheet («Берешит»), в точном переводе с иврита – «в начале», что коннотирует со смыслом первой лунной миссии Израиля. Это первое слово библейской Книги Бытия, дословно означающее «в начале» и являющееся названием книги на иврите, поэтому на английский оно нередко переводится как Genesis.

Стоимость программы создания лэндера (включая договор о запуске) составила около 95 млн $. Создание израильского «лунника» шло медленно и с перерывами, обусловленными перебоями с финансированием. Основные компоненты конструкции, изготовленные испанской фирмой IberEspacio, прибыли в Израиль в середине июня 2017 г. Сборка посадочного аппарата велась на заводе MABAT IAI, на котором в начале декабря 2017 г. на аппарат установили четыре сферических бака из титана толщиной около 1 мм, изготовленные в США. В том же месяце состоялось наземное испытание шасси – четырех опор аппарата. Оно показало правильность выбранной концепции и надежность конструкции. В марте 2018 г. команда из отделения IAI MALAM завершила сборку двигательной системы.

10 июля 2018 г., когда проект наконец вышел на финишную прямую, организация SpaceIL объявила, что старт запланирован на декабрь 2018 года, а прилунение — на 13 февраля 2019 года. Дата сдвигалась еще несколько раз, и только 18 января 2019 года зонд был отправлен из Израиля во Флориду. Наконец, 22 февраля 2019 года в 01:45 UTC, лунник стартовал во время 68-го пуска РН Falcon 9.


Конструкция аппарата

Космический аппарат, построенный SpaceIL, имеет стартовую массу 585 кг, посадочную – 180 кг, сухую – 164 кг, диаметр около 2 м, высоту около 1.5 м. По условиям конкурса, «луноход» должен был переместиться по лунной поверхности на расстояние не менее 500 м. Планировалось сделать это методом «подскока» – с помощью повторного включения основного двигателя. Однако после окончания конкурса от этого маневра решили отказаться. По плану полета, после запуска на «Фалконе-9» в качестве попутной нагрузки при запуске спутника связи, он должен отделится от второй ступени на высоте 60 000 км и выйти на высокоэллиптическую орбиту, которая в течение трех витков позволит ему попасть на траекторию облета Луны. Затем в течение пяти витков он должен снижаться и совершить посадку. При прилунении аппарат должен будет уменьшить скорость до нуля на высоте 10 м. После этого двигатель выключится – и лэндер опустится на поверхность, спружинив опорами. На Луне он проработает два дня. При условии успешного прилунения на поверхности будет проведено исследование магнитного поля Луны, подготовленное профессором Одедом Ааронсоном (Oded Aharonson) из Института Вейцмана. Кроме этого, на зонде смонтирован массив лазерных уголковых отражателей, изготовленных в Центре космических полётов им. Годдарда в США.

По планам полета, аппарат должен быть выведен на орбиту с апогеем 60 тысяч км. Затем, с помощью собственной собственной двигательной установки Beresheet должен увеличить свою орбиту так, чтобы быть захваченным гравитационным притяжением Луны. На это уйдёт несколько недель. Перед посадкой он сделает два витка вокруг Луны, таким образом весь перелёт займёт восемь недель.


Полет

Первый израильский лунный космический аппарат был запущен 22 февраля 2019 года в 01:45 UTC ракетой-носителем Falcon 9 со стартового комплекса SLC-40 космодрома на мысе Канаверал. Это был 68-й пуск РН Falcon 9, основной задачей которого было выведение на орбиту индонезийского телекоммуникационного спутника Nusantara Satu. примерно через 40 минут после старта на высоте 60 000 км зонд отделился от второй ступени ракеты-носителя и вышел на высокоэллиптическую орбиту. Спустя около 12 часов после старта «Берешит» находился на высоте 69 400 км и готовится осуществить 1-й виток вокруг Земли.

Вскоре после запуска появились сообщения, что влияние солнечной радиации на системы навигации оказалось сильнее, чем планировалось. Возник сбой в астроинерциальной навигационной системе (блики от Солнца на датчиках космического аппарата затрудняют его ориентацию по звездам), и инженеры IAI и SpaceIL уже приступили к поиску решения проблемы.

24 февраля 2019 года «Берешит», находящийся на высокоэллиптической орбите, на удалении около 69 400 км от Земли, совершил 1-й самостоятельный манёвр. Двигатель зонда был впервые задействован примерно в течение 30 секунд с целью отдаления аппарата от Земли. Манёвр был осуществлён успешно. Апогей орбиты увеличился с 69 400 на 70 000 км.

26 февраля стало известно, что второй маневр космического аппарата «Берешит», который должен был быть осуществлен в ночь на 26 февраля, был отменен в связи с неожиданной перезагрузкой бортового компьютера. Тем не менее Идо Антеби, гендиректор SpaceIL, заявил, что команда сможет решить проблему за день-два, и она не повлияет на график полета.

28 февраля в 21:30 лунный аппарат «Берешит» совершил второй маневр на пути к Луне. Наземное управление активировало главный двигатель космического корабля на 4 минуты, выведя его на новую эллиптическую орбиту на расстоянии 131 тысяч км от Земли (апогей должен был подняться с 69 до 131 тысячи км, но в реальности вышло 127,6 тысяч км).

6 марта зонд «Берешит» прислал в центр управления в Йехуд сделанное с расстояния 37,6 тыс.км «селфи» на фоне Земли. На табличке с израильским флагом различимо читается надпись на английском языке Small Country, Big Dreams (Маленькая страна - Большие мечты) и на иврите - עם ישראל חי, которая переводится как «Народ Израиля жив!».

7 марта в 13:11 UTC успешно выполнена третья коррекция орбиты зонда «Берешит». Как сообщают SpaceIL и IAI, во время маневра главный двигатель включался примерно на 152 секунды, в результате «аппарат выведен на эллиптическую орбиту с апогеем около 270,000 км». Маневр был более сложным из-за ограничений, которые накладывает проблема со звездными датчиками.

19 марта в 12:30 UTC была осуществлена четвертая коррекция орбиты космического аппарата «Берешит». В ходе коррекции главный двигатель проработал около 60 секунд, в результате выведен на орбиту с апогеем около 405 000 км.

20 марта космический аппарат «Берешит» произвел несколько коротких включений двигателя в целях фазировки орбиты.

24 марта. Зонд «Берешит» прислал в центр управления в Йехуд сделанное с расстояния около 250 тыс.км «селфи» на фоне Земли.

1 апреля в 7 утра UTC была успешно произведена еще одна коррекция орбиты зонда «Берешит», которая завершила фазировку орбиты. В ходе коррекции двигатель лунника проработал 72 секунды. 4 апреля космический аппарат должен будет выполнить маневр «захвата Луны» - переход на орбиту её спутника.

4 апреля. В ходе 6-минутной работы маршевого двигателя было достигнуто необходимое изменение скорости (разница составила 323.663 м/с), аппарат был захвачен лунным притяжением и вышел на орбиту вокруг Луны.

5 апреля. По информации координационно-вычислительного центра находится на окололунной эллиптической орбите с периселением 470 км и с апоселением 10 400 км. В течение следующей недели запланировано пять включений двигателя зонда с целью коррекции орбиты перед прилунением. Получены первые снимки лунной поверхности с высоты около 470 км.

8 апреля. 7 и 8 апреля зонд «Берешит» выполнил два маневра по снижению над лунной поверхностью. В ходе первого маневра двигатель аппарата проработал 271 сек и потратил 55 кг топлива, сформировав орбиту с параметрами 750 х 470 км. В ходе второго маневра двигатель отработал 36 секунд, потратив около 6 кг топлива, и аппарат вышел на окололунную орбиту с параметрами 467 х 211 км.

9 апреля. В 08:34 UTC зонд «Берешит» произвел еще один маневр на окололунной орбите. По завершении маневра аппарат вышел на круговую орбиту с удалением 200 км от поверхности Луны и периодом обращения порядка двух часов. Двигатели зонда отработали 78 секунд, затратив около 11,7 кг топлива.

11 апреля. В 19:40 инженерная группа SpaceIL и IAI успешно провела последний перед прилунением зонда «Берешит» маневр, в результате которого аппарат перешел на эллиптическую орбиту с периселением 15-17 км и апоселением 200 км. Маневр проводился на противоположной стороне Луны, двигатели зонда проработали 32 секунды, и израсходовав около 5 кг топлива. Однако во время процесса посадки бортовым компьютером была активирована команда, которая привела к цепной реакции, вызвавшей отключение основного двигателя аппарата и не позволившая возобновить его работу далее, в результате чего мягкая посадка не удалась и зонд разбился о поверхность Луны на скорости около 150 м/с. Последняя фотография была передана зондом «Берешит» с высоты около 15 км от поверхности Луны уже после сбоя главного двигателя, произошедшего на высоте около 22 км от поверхности Луны.

 

Сводная таблица полётов

           КА            Дата и время
старта
РН
  Космодром  
Дата выхода на
орбиту Луны
Дата падения
на Луну
Координаты точки
падения

1

Beresheet
Берешит

2019.02.22
01:45

Falcon 9
SLC-40

2019.04.04

2019.04.11

32° с.ш., 18° в.д.
   Море Ясности   

 

Назад

Лунные полёты

Энциклопедия