NASA и JPL испытывают будущий коммерческий лунный аппарат Firefly Blue Ghost Mission 2 в условиях, имитирующих запуск и полёт

Содержание скрыть

1 Где и зачем проходят испытания

2 Что именно испытывали

3 Почему эти испытания критически важны

4 Blue Ghost Mission 2: особенности миссии

5 Следующие этапы подготовки

6 Как это вписывается в лунную программу США

7 Заключение

Поделится записью

NASA вместе с Jet Propulsion Laboratory (JPL) завершили серию испытаний масштабной конструкции будущего коммерческого космического аппарата Blue Ghost Mission 2, разработанного компанией Firefly Aerospace для миссии к Луне. Эти тесты были проведены в специализированной лаборатории JPL в Калифорнии, чтобы убедиться, что аппарат выдержит условия запуска и последующего путешествия к Луне, включая вибрации, акустические нагрузки и другие стрессовые факторы.

Где и зачем проходят испытания

Испытания проводились в Environmental Test Laboratory — историческом составе испытательных стендов на базe JPL. Эти сооружения были построены в 1960-х годах и с тех пор модернизированы, но до сих пор остаются одними из ключевых для подготовки космических аппаратов к реальному запуску. Здесь проходили испытания таких аппаратов, как автоматические зонды начала космической эры, марсоход Perseverance и исследователь Europa Clipper.

Основная цель испытаний заключалась в моделировании условий, с которыми столкнётся аппарат во время старта на ракете-носителе, а именно:

вибрации, вызванные ускорением на старте;
воздействие звука высокой интенсивности (до 153 дБ), характерное для запуска;
структурные нагрузки, возникающие при механических колебаниях.

Лаборатория имитирует эти воздействия с помощью специального оборудования, включая «shaker table» — виброиспытательный стол, и акустические камеры с мощными звуковыми излучателями.

Что именно испытывали

В ходе осенних испытаний специалисты подготовили структурную квалификационную модель полной конфигурации аппарата Blue Ghost Mission 2 — это полномасштабный макет, предназначенный для проверки прочностных и динамических характеристик, но не сам летный аппарат.

Основные этапы включали:

Вибрационные испытания — аппарат закрепляли на вибростоле и многократно подвергали ускоренным колебаниям в трёх направлениях (по трем осям), контролируя реакции конструкции сотнями датчиков.
Акустические испытания — в отдельной камере аппарату создавали интенсивный звуковой фон, который воспроизводит шумовые воздействия при работе больших ракет-носителей. Эти уровни достигают значений, при которых звук сам по себе может повредить бортовую аппаратуру, если она недостаточно защищена.

Это интересно... NASA запускает Pandora — уникальный спутник для детального изучения атмосфер экзопланет

Такие тесты помогают выявлять точки потенциальной слабости, дают данные для сравнения с компьютерными моделями и позволяют корректировать как конструкции, так и программы испытаний для будущего оборудования. Специалисты нацелены на то, чтобы не недотестировать, что приведёт к отказам во время старта, и не перетестировать, что может повредить аппарат до старта.

На видео, снятом в октябре в Лаборатории реактивного движения (JPL) в режиме замедленной съемки, показано, как инженеры и техники перемещают и устанавливают полномасштабную модель лунного посадочного модуля Blue Ghost компании Firefly Aerospace на две лунные орбитальные станции. Затем вся конструкция была подвергнута вибрационным испытаниям, имитирующим мощные колебания при запуске ракеты. Источник: NASA/JPL-Caltech

Почему эти испытания критически важны

Испытания, подобные проведённым на Blue Ghost Mission 2, важны потому, что условия запуска космических аппаратов очень жёсткие:

вибрации на старте могут быть намного сильнее, чем кажется на Земле;
звуковое давление достигает уровней, при которых чувствительные датчики и элементы конструкции могут выйти из строя;
аппарат должен сохранить работоспособность своей электроники, механизмов и научной аппаратуры вплоть до момента включения после вывода на орбиту или посадки.

В ходе испытаний специально моделируется не только сам старт, но и сочетание воздействий, которое аппарат будет испытывать: вибрации, шум, ускорения, что позволяет инженерам получать более реалистичную оценку поведения конструкции под нагрузкой.

Blue Ghost Mission 2: особенности миссии

Blue Ghost Mission 2 — это вторая миссия в рамках программы CLPS (Commercial Lunar Payload Services), которую NASA реализует в партнёрстве с частными компаниями в рамках программы Artemis, нацеленной на возвращение людей на Луну и установление устойчивого присутствия на её поверхности.

Конфигурация Mission 2 включает два элемента:

Лунный посадочный аппарат Blue Ghost с внешней частью для мягкой посадки на поверхность Луны.
Орбитальный модуль Elytra Dark, размещённый под посадочным аппаратом, который после отделения будет выводиться на лунную орбиту и обеспечивать размещение полезных нагрузок, включая спутник связи Lunar Pathfinder Европейского космического агентства (ESA).

После посадки на обратной стороне Луны Blue Ghost доставит полезные наукоёмкие нагрузки, среди которых:

LuSEE-Night — радиотелескоп, разработанный NASA, Министерством энергетики США и Университетом Калифорнии, направленный на изучение радиоизлучения в условиях ночной стороны Луны;
User Terminal — компактная система радиосвязи S-диапазона, предназначенная для демонстрации низкозатратных коммуникационных возможностей между аппаратами на лунной поверхности и орбитальными ретрансляторами.

Это интересно... NASA делает серьёзный шаг в развитии ядерных двигателей для космоса: завершены первые испытания прототипа за 60 лет

Техники и инженеры Лаборатории реактивного движения (JPL) готовят приспособление для крепления полномасштабной модели лунного посадочного модуля Blue Ghost Mission 2 компании Firefly Aerospace, видимой на заднем плане, к «вибрационному столу», который проверяет готовность космического аппарата выдерживать нагрузки при запуске. Источник: NASA/JPL-Caltech

Следующие этапы подготовки

После завершения вибрационных и акустических испытаний JPL передали структурные данные команде Firefly Aerospace, которая теперь сосредоточена на завершении сборки и тестирования летного экземпляра аппарата, готовящегося к запуску в 2026 году.

Физическая квалификационная модель, прошедшая испытания на стендах, не полетит в космос, однако данные, полученные при этих тестах, будут учтены при доводке реального аппаратного комплекса.

Как это вписывается в лунную программу США

Испытания нового аппарата Echo крупный шаг вперёд в усилиях NASA по привлечению коммерческих партнёров к лунной программе. CLPS призвана обеспечить частые и доступные доставочные миссии к лунной поверхности, включая науку, технологии и инфраструктурные элементы, необходимые для более масштабных миссий, включая пилотируемые экспедиции.

Участие частных компаний, таких как Firefly Aerospace, в этих проектах расширяет промышленную базу, снижает стоимость и увеличивает темп поставок аппаратуры на Луну, что является ключом к достижению целей программы Artemis.

Заключение

Испытания NASA и JPL с участием структурной модели Blue Ghost Mission 2 — важная веха в подготовке нового коммерческого аппарата к запуску на Луну. Эти испытания помогают убедиться, что конструкция выдержит экстремальные условия запуска и путешествия, а данные, полученные в ходе тестирования, будут способствовать успешной реализации миссии в 2026 году. Работа является примером сочетания многолетнего опыта NASA, современных инженерных методов и сотрудничества с коммерческими партнёрами для продвижения лунной программы.

Источники:
Статья создана по материалам https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-jpl-shakes-things-up-testing-future-commercial-lunar-spacecraft/