Примерно через день китайский Chang’e 3 приземлится на Луну полностью автономным способом, что довольно интересно, и я думаю, что особенно автономная система предотвращения опасностей просто потрясающая. Однако сегодня я заметил, что официальные СМИ Китая цитируют слова главного командира лунной миссии:
«Приземление будет черным — 750 секунд, и отслеживание/управление землей будет бесполезным, так как нет времени делать выводы, посадочный модуль должен будет приземлиться самостоятельно с помощью предварительно заданных команд».
Это, безусловно, относится к марсианским миссиям из-за значительной задержки сигнала. Однако Луна не должна быть такой большой проблемой, поскольку задержка выглядит приемлемой. Я понимаю, что эта полностью автономная посадка станет большим достижением и хорошим способом продемонстрировать способности Китая и, возможно, будет использована для сбора информации для будущей планетарной миссии.
Но интересно, правда ли, как сообщали СМИ, что нет возможности контролировать маневр ориентации лунного посадочного модуля во время его спуска и посадки? Как ранние беспилотные миссии Surveyor совершали посадку на Луну?
Спускаемые аппараты Surveyor Program (1-7) совершили роботизированную мягкую посадку на поверхность Луны. Основное различие между посадочными модулями Surveyor и Chang'e 3 заключается в том, что они не вращались вокруг Луны, а двигались по баллистической траектории, а все остальное делал компьютер автопилота. Страница НАСА на Surveyor 1 описывает процедуру мягкой посадки следующим образом:
Для посадки радар отметки высоты инициировал запуск основной тормозной ракеты для основного торможения. После завершения стрельбы тормозная ракета и радар были сброшены, а доплеровский и высотомерный радары были активированы. Они передавали информацию автопилоту, который управлял нониусной силовой установкой для приземления.
Насколько мне известно, все другие посадочные модули Surveyor использовали ту же процедуру посадки. Однако Chang'e попытается приземлиться с эллиптической лунной орбиты с малым наклонением и перигеем на высоте всего 15 километров. Эмили Лакдавалла описывает фазу посадки Chang’e 3 в блоге The Planetary Society следующим образом:
Спускаемый двигатель будет запущен на 15 км для замедления, выше 2 км он направит основной двигатель вниз, ниже 2 км он будет медленно снижаться. На высоте 100 метров полезная нагрузка будет зависать, не получая управления от Пекина. Он будет использовать свою камеру и компьютер для определения поверхности и автоматически выберет равнину для приземления. На высоте 4 метра двигатель спуска выключится, и полезный груз приземлится свободным падением.
Роботизированный посадочный компьютер посадочных модулей Surveyor был запрограммирован на мягкую посадку в свободном падении примерно с 3,4 метра (11 футов), так что это также довольно похоже на то, что попытается сделать Chang'e 3 с луноходом Yutu. Основное отличие заключается в угле вектора захода на посадку, что позволяет посадочному модулю самостоятельно выбирать наиболее подходящую площадку для посадки. В геодезических посадочных модулях ничего подобного не использовалось (технологии 60-х не были способны к таким автономным решениям, а так как они приземлялись по баллистической траектории, в любом случае не было большой свободы действий для маневрирования).
Что касается задержки связи, то я не думаю, что расстояние до Луны является причиной, по которой они не приняли решение о посадке с дистанционным управлением. Большая часть задержки будет исходить от сети связи ( CDSN) ретрансляции сообщений от одной станции к другой, а также от самих диспетчеров, чтобы достаточно быстро реагировать на быстро меняющуюся ситуацию, сохраняя при этом синхронизацию своих действий с любой задержкой связи. Это было бы так же сложно, как дирижировать оркестром, не имея опыта ни с одним из его музыкантов. И поскольку люди тоже не безошибочны, они, должно быть, решили, что проще доверить это бортовому компьютеру. Еще одна вещь, связанная с этим, заключается в том, что если бы они попытались спуститься с дистанционным управлением, это все равно усложнило бы ситуацию, поскольку аппарат должен был бы все время удерживать свою антенну связи на Земле, меняя ориентацию. Это также будет постоянно смещать центр масс транспортного средства. Итак, учитывая все эти сложности,
Кроме того, поскольку вы спрашивали об оборудовании с дистанционным управлением на расстоянии до Луны, это не невозможно и уже делалось раньше. Некоторые миссии Аполлона (те, что с луноходами) оставляли телекамеры на поверхности для передачи живых изображений старта модуля подъема, а камеры некоторых из этих миссий Аполлона управлялись дистанционно с Земли, чтобы обеспечить лучший обзор восхождения. Это требовало от оператора камеры большого мастерства, потому что он должен был отдавать команды камере заранее и с учетом задержки связи, а также предвидеть время, когда модуль подъема действительно запустит свои двигатели подъема. Во время миссии «Аполлон-17» это прекрасно удалось, как видно из этого видео на YouTube.(обратите внимание сначала на уменьшение масштаба, а затем на медленный наклон камеры, чтобы модуль оставался внутри кадра камеры).