Лунный полигон в пустыне Мохаве: что такое Lunar Surface Proving Ground

Программа NASA «Артемида», в рамках которой агентство собирается вновь доставить астронавтов на Луну, нуждается в большой поддержке. И одно из главных побочных миссий призвана подготовить современную технику к лунным условиям. Портал Science Focus рассказал о полигоне Lunar Surface Proving Ground (LSPG) и том, какую работу проводят инженеры.

LSPG, занимающий площадь примерно в 100 квадратных метров, находится в пустыне Мохаве. Полигон смоделирован по образу и подобию южного полюса Луны: региона, который проигнорировали первые исследователи спутника. На сегодняшний день он привлекает научное внимание благодаря потенциальным залежам водяного льда, которые могут скрываться в кратерах полюса.

Одна из самых больших проблем, которая стоит перед создателями роверов и прочих аппаратов для изучения южного полюса Луны — это свет. Солнце поднимается над горизонтом невысоко, где-то на 5-10 градусов, что создает длинные тени. По сути, в районе кратеров есть уголки, которые находятся во тьме миллиарды лет, благодаря чему на поверхности Луны и сохранились следы влаги.

Другой разговор, что из-за этих же теней тяжело в деталях рассмотреть ландшафт. Размеры полигона LSPG настолько высоки, что его можно обустроить только под открытым небом. Другими словами, способ симулировать лунное освещение один — ночные испытания и специфическое расположение прожекторов.

Поверхность LSPG, собранная из гипса, визуально симулирует грубую поверхность Луны, но не передает те же ощущения. Настоящая Луна покрыта слоем мелкой пыли — реголитом, сформированным падениями метеоритов за миллиарды лет. Но за реалистичной пылью не нужно отправляться далеко от полигона: рядом находится лунная лаборатория NASA. Две комнаты с черными стенами, где обустроены «песочницы» с 20 тоннами искусственной лунной грязи. Она изготавливается из базальта, добываемого в Мерриам Кратере — минералогия этого материала похожа на образцы реальной лунной пыли, которые были собраны в ходе миссий «Аполлон».

Подобная песочница нужна для проверки систем навигации аппаратов. Частички пыли выполняют роль маленьких отражателей: они придают свету форму, которая может запутать камеры и компьютеры, интерпретирующие ландшафт. Инженеры NASA вручную лепят кратеры, холмы и другие объекты, чтобы проверять, как бортовые системы роверов справятся с препятствиями при необычном освещении.

Но визуальные системы — не единственный аспект аппаратов, который нуждается в тестировании. Инженеры также проверяют свойства лунной пыли: может ли луноход забуксовать в ней, как он преодолеет те или иные препятствия под разными углами и при разной плотности грунта. Работать приходится в потенциально опасных условиях, т.к. пыль печально известна своими «побочными эффектами». При попадании в организм она запросто вызывает раздражение легких и аллергические реакции, не говоря уже о сильной абразивности. Лунная пыль легко забивается в подвижные части экипировки и «проедает» дыры в скафандрах.