Лунная ночь, длящаяся четырнадцать земных суток, превращает спутник в зону экстремального холода с температурами до −330 градусов по Фаренгейту. В таких условиях даже успешно приземлившиеся роботы часто выходят из строя: при криогенных значениях разрушаются металлические спайки, а емкость аккумуляторов падает до критических отметок.
По мере роста числа беспилотных миссий государственных и частных компаний этот фактор превращается в один из главных вызовов. Для NASA решение данной проблемы стало приоритетным в рамках программы возвращения человека на Луну, особенно применительно к южному полюсу — месту с одними из самых низких температур в Солнечной системе.
В Центре космических полетов имени Годдарда инженеры подвергают оборудование жестким испытаниям в термовакуумных камерах, подвергая его резким перепадам от +300 до −330 градусов по Фаренгейту. Эти циклы имитируют условия южного полюса, где уже в 2028 году планируется высадка миссии Artemis IV.
Станция мониторинга лунной среды (LEMS) призвана стать первым американским прибором, способным пережить полноценную полярную лунную ночь и остаться в рабочем состоянии. Ведущий системный инженер проекта Саманта Хикс отмечает, что до сих пор ни один американский научный инструмент не демонстрировал способности функционировать после столь жесткого термического воздействия.
LEMS представляет собой высокоточный сейсмический комплекс, рассчитанный на двухлетнее отслеживание лунных толчков и метеороидных ударов. Сбор данных поможет дополнить научную картину, сформированную еще в эпоху миссий Apollo.
Как поясняет соисследователь проекта Наома Маккол, Луна сохраняет сейсмическую активность, несмотря на отсутствие тектонических плит. Сейсмометры, оставленные миссиями Apollo, фиксировали глубокие лунотрясения и падения метеоритов, однако их отключение в 1977 году оставило множество пробелов в понимании внутреннего устройства нашего спутника.
Для выживания в ночных условиях инженеры применили комплексные решения по теплоизоляции и управлению питанием. В то время как внешний корпус подвергается жесточайшим перепадам температур, внутренние системы LEMS поддерживаются в щадящем диапазоне от −22 до +86 градусов по Фаренгейту.
Критически важным компонентом стала передовая многослойная изоляция Integrated MultiLayer Insulation (IMLI), надежно удерживающая тепло внутри прибора. Кроме того, специалисты NASA оптимизировали циклы зарядки литий-ионных батарей, предотвратив губительный эффект литиевого осаждения, который при экстремальном холоде способен необратимо повредить аккумуляторы.
Развертывание системы потребует присутствия астронавтов, которые должны разместить оборудование и частично заглубить датчики в лунный грунт. В дальнейшем станция перейдет в автономный режим, обеспечивая долгосрочное наблюдение за недрами Луны в интересах будущих обитаемых баз.
Источник: iXBT
