Лунный зонд SLIM (Smart Lander for Investigating Moon)

[Goodricke]

Японский зонд SLIM впервые передал снимки поверхности Луны на Землю

Аппарат SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) 25 декабря 2023 года успешно совершил маневр, вышел на эллиптическую окололунную орбиту, после чего передал свои первые изображения лунной поверхности на Землю.

https://naked-science.ru/community/916113
https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/1739243910432690593

[Alexrama]

Японская лунная миссия "SLIM" вышла на орбиту вокруг нашего спутника, посадка у кратера Шиори намечена на 18:20 мск. 19 января 2024

Миссия была запущена в 2:42 мск. 7 сентября 2023 года с помощью водородной ракеты-носителя "H-IIA", которая стартовала с космодрома Танэгасима. Полёт к Луне был долгим по самой энергоэффективной схеме, поэтому аппарат вышел на орбиту вокруг Луны только 25 декабря 2023 года. Мягкая посадка лунную поверхность ожидается 19 января 2024 года у кратера Шиоли, на борту есть 2 небольших лунохода необычной конструкции.

Сразу после успешного выхода на первоначальную вытянутую окололунную орбиту 25 декабря 2023 года аппарат успел передать несколько фото Луны. Постепенно эллиптичность орбиты будет уменьшаться, а периселений становится все ниже, таким образом проводится постепенное скругление орбиты миссии SLIM от JAXA. С английского на русский язык название миссии можно перевести как "Умный посадочный аппарат для проведения исследований Луны", его стартовая масса с топливом составляет 590 кг, включая 2 небольших лунохода LEV-1 и LEV-2. Пример фото с лунной орбиты с борта научной миссии. Аппарат явно будет регулярно вести фотографирование района запланированного места посадки в Море Нектара, у кратера Шиоли в широко известном любителям астрономии кратере Кирилл у Моря Нектара. Максимальное отклонение от запланированного места посадки должно составить менее 100 м, это рекордно мало среди всех лунных миссий в истории космонавтики. Схема постепенного скругления лунной орбиты миссии с целью осуществления мягкой посадки 19 января 2023 года. В случае успеха Япония имеет шансы стать 5 страной в мире после СССР, США, Китая и Индии, осуществившей мягкую посадку на Луну

[Alexrama]

Луна за 2 дня до прибытия миссии "SLIM"

Вечером 17 января 2024 года Луна находилась вблизи от фазы 1 четверти и поэтому на поверхности нашего естественного спутника были хорошо видны различные детали вблизи от линии терминатора. Особенно хорошо выделяется цепочка из 3 крупных кратеров: Катарина, Кирилл и Теофил. Внутри кратера Кирилл расположен небольшой кратер Сиори, именно в его районе запланирована посадка лунной миссии Японии "SLIM" около 6 часов вечера мск. 19 января 2024 года.

Известно, что 14 января 2023 года аппарат скруглил свою орбиту и после этого момента "SLIM" находился на орбите высотой 600 км от лунной поверхности. 19 января 2024 года периселений аппарата должен будет уменьшиться до 15 км и его посадочная орбита станет эллиптической. Сход с орбиты начнётся в 18:00 мск. того же дня, мягкая посадка внутри кратера Кирилл и у кратера Сиори диаметром 270 м запланирована на 18:20 мск. По плану миссии максимальное отклонение от запланированного места посадки должно составить менее 100 м, это значение должно стать рекордным относительно других лунных миссий. Место посадки находится недалеко от Моря Нектара

[LeMay]

   Сегодня SLIM (Smart Lander for Investigating Moon, умный посадочный аппарат для исследования Луны) японского космического агентства JAXA должен совершить мягкую посадку на Луну. Трансляция начнётся через полтора часа:  http://www.youtube.com/watch?v=nvXLt3ET9mE#

     
  https://www.isas.jaxa.jp/en/missions/spacecraft/current/slim.html

   Япония вывела на орбиту вокруг нашего ночного светила свой первый искусственный спутник Луны HITEN ещё в 1993 году. 10 апреля 1993 года он был сведен с орбиты и врезался в Луну. А вот мягкая посадка за 30 прошедших лет так и не случилась. В 2007 году на окололунную орбиту вышел тяжелый орбитальный аппарат SELENE, получивший название Kaguya. Планировавшийся ранее посадочный аппарат для Kaguya был выделен в отдельный проект SELENE-2 и расширен; в него добавили орбитальный аппарат и луноход с запуском в середине 2010-х годов. Этот масштабный проект был отменён в 2015 году и тогда же выбран небольшой аппарат для демонстрации технологии точной мягкой посадки SLIM с запуском в 2019 году, постепенно «ушедшим вправо» до 2023 года. К тому времени JAXA уже отправило к Луне экспериментальный посадочный кубсат OMOTENASHI (отказал и пролетел мимо Луны), а частная компания ispace – полноценный посадочный аппарат Hakuto-R M1 (разбился). Стоит сравнить государственный SLIM и частный Hakuto-R M1.

     
   SLIM заметно легче и немного меньше «частника»; это построенный вокруг топливного бака многогранник, частично покрытый солнечными батареями, с пятью сминающимися посадочными опорами, направленными «вбок». Длина 2,7 метра, ширина 1,7 метра, высота 2,4 метра, сухая масса – 200 кг, стартовая – 730 кг. Аппарат имеет трёхосную систему ориентации, оснащен двумя главными и двенадцатью малыми двигателями (топливо – гидразин и азотный тетраоксид), тонкими трёхсекционными солнечными батареями и двумя литий-ионными аккумуляторами. Автономную высокоточную посадку с уклонением от возможных опасных камней и других форм рельефа обеспечивают бортовой компьютер, две навигационные камеры, микроволновый радар и лазерный дальномер. Связь с Землей поддерживается с помощью трёх антенн S-диапазона. SLIM управляется JAXA через сеть станций связи агентства. Основной подрядчик агентства при создании аппарата – Mitsubishi Heavy Industries (у «частника» – европейская ArianeGroup GmbH). 

     
   SLIM, в отличие от Hakuto-R M1, оснащён научным прибором – Multi-Band Camera. Это камера с 10 фильтрами в ближнем ИК-диапазоне, телеобъективом и панорамным зеркалом. MBC должна провести съёмку небольшого сектора (50° по азимуту и 70° по углу места) лунной поверхности, после чего отдельные камни и обнажения пород будут сняты с использованием фильтров для идентификации оливина, пироксена, плагиоклаза и шпинели. На аппарате также установлен уголковый отражатель LRA для лазерной локации Луны, предоставленный NASA.

        
   
  https://jda.jaxa.jp/search.php?lang=e&page=6&keyword=SLIM&library=1&category1=&category2=&category3=&category4=&page_pics=20

   Как и у детища ispace, у SLIM есть два минилунохода LEV, сбрасываемых прямо перед посадкой. Один из них (LEV-2) – практически такой же, как минилуноход TLI погибшего Hakuto-R M1. После падения шарик диаметром 80 сантиметров и весом 250 грамм раздвигается (с выдвижением камеры) для последующего перемещения по лунной поверхности на образовавшихся таким образом двух колёсах. Другой (LEV-1) размерами 26х40х30 сантиметров и весом 2100 грамм может прыгать на высоту до 1,8 метра, снимать, измерять температуру и радиационный фон, а также самостоятельно связываться с Землёй. Проработать на Луне они смогут недолго – не менее 40 минут (LEV-1) и 2 часа (LEV-2).

 
   SLIM стартовал в качестве попутной нагрузки 6 сентября 2023 года в 23:42 UTC (7 сентября в 02:42 МсК) с космодрома Танегасима на ракете-носителе H-2A с японской рентгеновской обсерваторией XRISM. Аппарат использовал схожий с Hakuto-R M1 длительный и экономичный путь на Луну через точку L1 системы Солнце-Земля и точку L2 системы Земля-Луна. 25 декабря 2023 года SLIM вышел на вытянутую окололунную орбиту.

       
   Карта Фила Стука. В 2019 году точку посадки «отодвинули» от склона кратера Сиори.
   Место посадки выбрано довольно интересное: менее чем в километре к востоку от молодого кратера Сиори (Shioli) с лучами диаметром 270 метров, который расположен на дне крупного кратера Кирилл (диаметр 98 км), в свою очередь находящегося на окраине Моря Нектара. Здесь по данным Kaguya высока вероятность обнаружения на поверхности мантийного материала; его и будет искать SLIM. Работа не будет долгой: первую же лунную ночь аппарат не переживёт.

 
   Создатели аппарата изменили расположение посадочных опор с привычного «под двигателями» (взятого из отменённого проекта SELENE-2, начавшегося ещё в 2003 году) на боковое, поэтому прямо перед касанием поверхности SLIM заваливается на бок. Такой вариант посчитали наиболее безопасным для внешнего кратерного склона (до 15°), куда нацеливается аппарат.

     
   В случае успеха SLIM Япония станет пятой страной (после СССР, США, Китая и Индии), аппарат которой осуществил мягкую посадку на Луну. Высокая (всего 100 метров) точность и безопасность посадки позволят учёным перейти от стратегии «садимся куда можем» к стратегии «садимся куда надо». Стоимость проекта – 18 млрд иен (~$120 млн). Надеюсь, эти деньги потрачены не напрасно.

[Foma]

Онлайн-трансляция с английским переводом:
http://www.youtube.com/watch?v=nvXLt3ET9mE#



Финальный этап посадки, двигатели включены на торможение
Высота 25 км, тяга убавлена, аппарат ищет место посадки
Идет последний тормозной импульс, высота 15 км
Высота 5 км, начался вертикальный спуск
500 м, зависание
Телеметрия показывает признаки посадки, аппарат на поверхности
... и тишина....

[LeMay]

  Посадка совершена. 

[Combinator]

  Посадка совершена. 

А где традиционные аплодисменты?

[LeMay]

  Посадка совершена. 

А где традиционные аплодисменты?

  Выясняют, что осталось от SLIM после посадки. 

[Combinator]

  Посадка совершена. 

А где традиционные аплодисменты?

  Выясняют, что осталось от SLIM после посадки. 

Похоже на то...

[Foma]

Станции в Мадриде и Бохуме все еще видят сигнал, аппарат (или минировер) вероятно жив, но кувыркнулся/покатился после посадки

[LeMay]

  Луноход-скакун LEV-1 должен связаться с Землёй независимо от SLIM, если пережил посадку.

[Golossvyshe]

Уже оформилась традиция. Каждый год всякоразные учёные  обстреливают Луну всякоразными берешитами. Причём нормальные гомановские перелёты не в чести, чем навороченней траектория, тем лучше… А вот и вместо нормальной посадки кучерявая с подвыподвертом.

[Iskander]

В какой-то момент непосредственного касания поверхности телеметрия показывала (в течении 2-3 секунд) насыщенный сигнал от всех 3х датчиков угловых скоростей и высокий уровень тяги (134% - но неизвестно, по каким показателям он вычисляется: ускорение, расход топлива или что другое)...  Возможно, после посадки SLIM совершил невсколько кувырков



Мадридская станция видит устойчивый сигнал от SLIM и прерывистый от Lev1 (но для ровера это, возможно, планово - у него запас энергии маленький). Второй ровер не имеет независимой связи, он связывается через Lev1.

Информация от NSF

[nikatorov]

Работа не будет долгой: первую же лунную ночь аппарат не переживёт.

Непонятно, почему при такой короткой ожидаемой продолжительности жизни не посадили СЛИМ ещё пару суток назад: Кирилл уже тогда вышел из ночи. Или для работы всей этой умности на борту нужно, чтобы последние 800 км перед посадкой были освещены? (как я понимаю, СЛИМ кружил над Луной с запада на восток)

[nikatorov]

вместо нормальной посадки кучерявая с подвыподвертом

Я не понимаю - зачем высоту набирать перед посадкой? Раньше так садились (или задумывали)?

[nikatorov]

Онлайн-трансляция с английским переводом:

Яндекс-переводчик, похоже, с японского совсем не переводит.
Даже субтитры выдаёт на японском.

[Тимур Норматов]

вместо нормальной посадки кучерявая с подвыподвертом

Я не понимаю - зачем высоту набирать перед посадкой? Раньше так садились (или задумывали)?

Может посадочная камера/радар показал не приемлемый участок. Так сказать, аппарат решил самостоятельно поменять участок

[Foma]

вместо нормальной посадки кучерявая с подвыподвертом

Я не понимаю - зачем высоту набирать перед посадкой? Раньше так садились (или задумывали)?

Картинка из статьи A Study on Guidance Technique for Precise Lunar Landing:

Посадочный тормозной импульс начинается в момент прохождения перицентра орбиты, поэтому аппарат некоторое время еще идет вверх. Видимо так удобнее гасить горизонтальную скорость.

[krm71]

вместо нормальной посадки кучерявая с подвыподвертом

Я не понимаю - зачем высоту набирать перед посадкой? Раньше так садились (или задумывали)?

Зеленый Кот в тарнсляции предположил, что перед посадкой у них получилось что плавно сложно корректировать, поскольку при включении двигателя его слишком сильно подкидывает из-за того, что масса стала меньше. https://www.youtube.com/watch?v=GrhLwLtGTK0

[krm71]

Сели, связь поддерживаетя, но солнечная батарея развернута не нуда.
Луноход отделился. Через неделю, должны еще созвать пресс конференцию. Будем надеяться, что что-то с лунохода придет.