Эксперимент LLSD (Lunar Laser Communication Demonstration) продемонстрировал возможность передачи информации в космосе по лазерному лучу. Устройство лазерной связи, размещенное на LADEE, обеспечило скорость передачи данных до 38,5 Мбит/с на однометровый телескоп. Правда, передать данные по лучу с Земли не удалось. Для передачи научных данных в традиционном режиме LADEE был оборудован радиопередатчиком и антенной S-диапазона.
Научная программа LADEE проходила на разных высотах, – от 250 до 50 километров – чтобы определить разницу распределения пылевых частиц и молекул газов в зависимости от расстояния до поверхности.
После того, как основные научные эксперименты завершились, аппарат перешел к снижению, которое завершилось столкновением с поверхностью. Место удара сняли камерой высокого разрешения на спутнике Lunar Reconnaissance Orbiter, подобно аппаратам миссии GRAIL.
Главная научная работа была направлена на определение зависимости лунной «погоды» от влияния Солнца, поэтому особое внимание уделялось границе лунного дня и ночи. Ожидания оправдались, но совсем не так, как предполагали. Наибольшая концентрация пылевых частиц наблюдалась на утренней стороне Луны, однако это связано не с солнечным излучением. Утренняя сторона – это «ведущая» сторона Луны, которой она летит вперед вместе с Землей по своей орбите вокруг Солнца. Орбитальная скорость системы Земля-Луна – около 30 км/с, именно на такой скорости происходят столкновения лунной поверхности и пыли в межпланетном пространстве. Одна межпланетная пылинка выбивает тысячи лунных, которые поднимаются облаком над поверхностью.
Существенное увеличение пыли возникало и во время прохождения Луной метеорных потоков. Поток космической пыли Геминиды, происходящий из астероида Фаэтон, привел к увеличению почти в сто раз количества пылевых частиц над поверхностью Луны, но их число быстро сократилось после прохождения потока.
Во время своей миссии аппарат LADEE улавливал газы как поступающие от солнечного ветра, так и выделяющиеся из поверхности Луны. От Солнца приходят атомы водорода, гелия и неона. Из поверхности Луны выделяются атомы кислорода, аргона-40, натрия, калия, железа, титана, совсем немного алюминия. Выделения натрия и калия связаны с бомбардировкой метеорными частицами, причем над лунными морями их больше. Аргон-40 может указывать на геологические процессы, происходящие в недрах. Сумел LADEE засечь и пары воды, но их концентрации очень незначительные и встречаются редко.
Исследования LADEE имеют вполне конкретное практическое применение. В ходе пилотируемых полетов NASA, которые длились считанные дни, лунная пыль создавала весьма существенные проблемы для астронавтов. Существуют опасения, что частицы пыли, имеющие нанометровые размеры, способны представлять канцерогенную опасность для людей. Очевидно, негативное воздействие пыли на устройства и механизмы. Поэтому человечество и изучает эту проблему, чтобы быть готовым ко всем трудностям возвращения на Луну и ее возможной колонизации.
Выводы команды LADEE в отношении пылевых частиц на изучаемых высотах 50–250 километров: «в основном безвредна». Правда, зонд так и не смог дать объяснение интенсивному свечению лунного горизонта, которое наблюдали аппарат Surveyor и астронавты.
3.4. Chang’e 3 и Yutu: китайская Луна
Летом 2016 года нам пришлось попрощаться с еще одним исследователем космоса – луноходом Yutu. О нем известно совсем немного, отчасти потому, что пиарщикам Китайского космического агентства еще надо учиться работать, отчасти потому, что у аппарата начались технические проблемы через месяц работы – про неудачные миссии никому не нравится рассказывать.
Yutu
Луноход Yutu («Нефритовый заяц») массой 120 килограмм опустился на поверхность естественного спутника Земли в декабре 2013 года при помощи спускаемой платформы Chang’e 3 массой 1200 килограмм. Техническая реализация программы очень напоминала полеты советских аппаратов «Луна-17» и «Луна-21», с луноходами на борту.
Chang’e 3
Yutu успешно высадился на поверхность, и развернулся, чтобы Китай мог продемонстрировать всему миру красный флаг на Луне. В этот момент главная пропагандистская задача миссии была выполнена, и информационное освещение программы резко сократилось еще даже до начала проблем.
Обогнув платформу, Yutu двинулся на исследование Луны.
По ходу движения осуществлялись остановки, на которых разворачивался манипулятор и проводились спектрометрические исследования. Панорамная камера платформы Chang’e 3 снимала окрестности, луноход и Землю в небе.
Когда Yutu удалился на несколько десятков метров от точки старта, информация о нем практически перестала попадать в прессу. Как стало ясно по скупым официальным комментариям, у лунохода возникли проблемы с системами передвижения и терморегулирования – на ночь не закрылась крышка солнечных батарей.
Луноход больше не ходил, и о нем не публиковались новости, поэтому он оказался практически забыт. Однако его работоспособность сохранялась. Примерно через полгода после посадки опубликовали новую панораму Луны, снятую аппаратом во время пути на место вечной стоянки.
Фотографии китайского лунохода и посадочной станции выложены на сайте Китайской академии наук, правда сайт работает нестабильно и редко доступен.
Сеансы связи с Yutu продолжались еще более двух лет и прекратились только в июне 2016 года.
Луноход обладал четырьмя научными приборами: цветной стереокамерой, инфракрасной камерой, альфа-протонным спектрометром на манипуляторе и георадаром. Все исследования были направлены на геологию: изучение грунта, сравнение полученных данных с предыдущими исследованиями, в том числе американских Apollo и советских «Лун».
На посадочной платформе Chang’e 3 располагалась цветная мачтовая камера и ультрафиолетовый телескоп для наблюдения экзосферы Земли, звезд и галактик. Фактически станция оказалась первой автоматической астрономической обсерваторией на поверхности Луны.
