Недавно на Космическом центре НАСА имени Джонсона в Хьюстоне, штат Техас, в стерильных условиях была поднята и успешно установлена высокая мачта лунохода VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) в его основной конструкции.
Верхняя часть мачты приподнята над колесами примерно на 2,5 метра. Здесь расположены две навигационные стереокамеры и пара мощных светодиодных фар. Кроме того, на мачте размещены антенны с низким и высоким коэффициентами усиления, предназначенные для передачи и приема данных от антенн Deep Space Network, находящихся на Земле.
Перед монтажом мачты инженеры провели серию проверок. В ходе испытаний они проверили ее составные части и впервые передали информацию через луноход с использованием антенн. Конструкция мачты и интегрированные в нее приборы по внешнему виду напоминают шею и голову VIPER, который проведет исследования на лунном Южном полюсе в рамках миссии, рассчитанной примерно на 100 дней, с целью изучения происхождения воды и других ресурсов.
VIPER: первый луноход планетарного масштаба, оснащенный маячками
VIPER входит в состав программы НАСА, направленной на освоение и изучение Луны. Его планируется отправить к Луне на борту аппарата Griffin компании Astrobotic, используя ракету SpaceX Falcon Heavy, в рамках программы НАСА «Коммерческие услуги по доставке лунной полезной нагрузки» (CLPS). Прибытие запланировано в район Монс-Мутон, находящийся вблизи Южного полюса Луны.
Из-за значительного перепада в освещенности между освещенными и затененными областями, VIPER станет первым планетарным луноходом, оборудованным радиомаяками. Эти маяки будут излучать узкий луч дальнего света, аналогичный автомобильному, для облегчения обнаружения препятствий или интересных геологических образований, которые иначе остались бы незаметными в тени.
Эти фонари, установленные рядом с навигационными камерами лунохода, в стандартной комплектации используют синие светодиоды. Навигаторы считают, что такая конструкция обеспечит оптимальную видимость в условиях сложного лунного освещения.
Навигационные камеры и антенна
Стереонавигационные камеры, выполняющие функцию «глаз» VIPER, закреплены на поворотной платформе мачты. Такая конструкция позволит операторам поворачивать камеры на 400 градусов по горизонтали и 75 градусов по вертикали. Навигационные камеры VIPER будут использоваться для панорамной съемки местности вокруг лунохода, а также для выявления и детального изучения особенностей рельефа, например, камней и кратеров диаметром до 10 см, с расстояния до 15 метров.
Благодаря расположению навигационных камер над головой, операторы VIPER будут воспринимать обстановку, аналогичную видению астронавта, передвигающегося по Луне, когда луноход изучает области, представляющие научный интерес в районе Южного полюса.
Чтобы обеспечить передачу значительных объемов информации на расстояние в 384 000 км между Землей и Луной, ровер VIPER использует антенну с высоким коэффициентом усиления, которая будет передавать данные по узконаправленному лучу. Помимо этого, будет использоваться антенна с меньшим усилением для отправки данных с помощью радиоволн с гораздо меньшей скоростью передачи данных.
Поддержание правильной ориентации антенн, даже при движении, имеет критическое значение. Без этого луноход не сможет принимать команды во время передвижения по поверхности Луны и отправлять собранные данные на Землю.
Полученная информация направляется в Deep Space Network, после чего передается в Центр управления многоцелевыми операциями, расположенный в Исследовательском центре НАСА имени Эймса в Силиконовой долине, где находится штаб-квартира управления луноходом.