Благодаря новой успешной посадке США не только возобновили свои исследования Селены после 52-летнего перерыва, но и впервые в истории освоения космоса достигли района, расположенного вблизи южного полюса Луны — достижение, которое ранее ошибочно приписывалось индийскому посадочному аппарату.
23 февраля 2024 года в 02:23 по московскому времени аппарат «Одиссей», принадлежащий американской частной компании Intuitive Machines, совершил мягкую посадку на Луну. Точка прилунения расположена на 80 градусе южной широты, что является наиболее близким местом к южному полюсу Луны среди всех аппаратов, доставленных с Земли. Сразу после посадки сигнал был временно утерян, однако впоследствии связь была восстановлена.
Посадочный модуль имеет форму шестигранника и оснащен солнечными батареями мощностью 200 ватт. Отсутствие системы внутреннего подогрева для двухнедельной лунной ночи делает его эксплуатацию на Луне в долгосрочной перспективе маловероятной.
В отличие от предыдущих лунных аппаратов, «Одиссей» перед посадкой сбросил на поверхность Луны специальный микромодуль EagleCam для съемки. Этот модуль впервые в истории попытался зафиксировать посадку на Луне, выступая в качестве стороннего наблюдателя, и передать видео по Wi-Fi на основной модуль. Затем видео было передано на Землю.
Сам аппарат представляет собой существенную модификацию «Проекта Морфей», разработанного NASA в 2010-х годах. В отличие от предыдущих автоматических посадочных модулей, он использует иную конструкцию двигателей. Его VR900 работает на жидком кислороде и метане – криогенных компонентах топлива, которые обычно не применяются в межпланетных миссиях из-за склонности к испарению в вакууме (топливо на основе гидразина в этом отношении более стабильно). Однако метан и кислород обладают низкой токсичностью (в то время как гидразин является высокотоксичным), и их использование снижает стоимость работы. Двигатель не оснащен турбонасосом, поскольку его наличие увеличило бы стоимость миссии и снизило ее надежность. Вместо этого топливо подается в VR900 наддувом из отдельной емкости, заполненной сжатым гелием.
Мягкая посадка на поверхность небесного тела — крайне непростая задача. В XXI веке предпринималось около дюжина попыток ее реализации, и большинство из них оказались безуспешными. Лишь Китаю удалось выполнить мягкое прилунение с первой попытки. Посадки европейских, израильских, японских и российских аппаратов не увенчались успехом: лишь один японский аппарат смог выполнить мягкую посадку, однако впоследствии не смог функционировать в нормальном режиме. Посадочный аппарат другой американской частной компании потерпел неудачу в январе 2024 года. Поэтому посадка «Одиссея» — крупный успех частной компании. Стоит отметить, что она планирует вторую посадку на Селену уже в 2024 году.
Общая масса космического аппарата «Одиссея» составляет 1900 килограммов, при этом лишь 100 килограммов приходится на полезную нагрузку. В её состав входит более десяти приборов, шесть из которых предоставлены NASA, а остальные — частными компаниями. На борту отсутствуют инструменты для эффективного определения наличия воды в грунте (нет нейтронного спектрометра), и наиболее ценная часть полезной нагрузки в данной миссии представлена в основном камерами, а также экспериментальным модулем, предназначенным для обеспечения радиоретрансляции и навигации на Луне (он разрабатывается для использования в пилотируемых миссиях).
Электрическое поле стало относительно новой технологией, предназначенной для удаления пыли и планируемой к использованию при посадке на Луну. Хотя ранее она уже применялась на борту МКС, лунная пыль, образующаяся при посадке спускаемого аппарата, отличается по плотности и параметрам от пыли, использовавшейся в испытаниях на МКС. Как Naked Science писал ранее, лунная пыль — крупная практическая проблема, из-за которой в полетах людей на Луну у них травило воздух из скафандров. Это не привело к трагическим последствиям из-за малой протяженности миссий. Новые миссии на Луну в перспективе подразумевают длительное пребывание там, что делает автоматическое удаление пыли весьма актуальным.
На большей части лунной поверхности верхние слои содержат незначительное количество воды. Существенные запасы водяного льда, вероятно, находятся внутри лавовых трубок – огромных пещер, диаметром от сотен метров до нескольких километров. Несмотря на то, что входы в эти пещеры расположены на лунной поверхности, их исследование затруднено, поскольку это требует навыков альпинизма, а существующие лунные скафандры не предназначены для подобных задач. Автоматизированные системы также плохо приспособлены для работы в таких условиях.
В то же время, приполярные регионы Селены ранее демонстрировали радарные сигналы, свидетельствующие о значительных отложениях водного льда на поверхности в зонах постоянной тени, покрытых лишь тонким слоем пыли. Как уже отмечал Naked Science, часто фотографии подобных областей демонстрируют ландшафты, характерные для районов земной вечной мерзлоты. Наличие воды на Луне представляло бы значительную теоретическую ценность (позволяя прояснить ее происхождение) и практическую пользу (вода необходима для организации лунных баз). Однако до настоящего времени высадки не осуществлялись вблизи полюсов: научное сообщество осознало наличие здесь воды только в XXI веке, а большинство миссий на спутник было проведено полвека назад.
Аппарат, разработанный частной американской компанией Intuitive Machines, впервые совершил посадку в этом районе. Ранее СМИ ошибочно приписывали это достижение индийскому посадочному модулю. Однако «Чандраян-3» в августе 2023 года достиг лишь 69 градусов южной широты, а «Одиссей» прилунился в кратере Малаперт А, диаметр которого составляет 24 километра.
Он расположен на 80-м градусе южной широты, что вдвое ближе к полюсу, чем место посадки индийского аппарата. Этот кратер был выбран в качестве места посадки, поскольку он, вероятно, является одним из самых ровных в полярной области: местность здесь значительно более изрезанная, чем на более низких широтах. Посадочные аппараты могут столкнуться с проблемами в районах с выраженными уклонами. 19 января японский аппарат SLIM, попытавшийся совершить посадку на участке с уклоном в 15 градусов, в итоге осуществил ее из-за ошибки в работе двигателей, вверх ногами, что не дало ему полноценно работать.
Кратер расположен неподалеку от горы Малаперт, возвышающейся на пять километров. Ее расположение весьма выгодно: она видна как с Земли, так и с кратера Шеклтон, находящегося на южном полюсе Луны.
оэтому ранее там предложили разместить радиоретранслятор, способный обеспечить радиосвязью пилотируемую экспедицию на южный полюс. Такая возможность рассматривается для американской лунной миссии «Артемида-III», которая состоится во второй половине 2020-х годов.