Найдено место падения аппарата «Берешит» на Луну



    Спустя полторы недели после фатальной аварии при выполнении процедуры посадки аппарата «Берешит» лунный орбитальный зонд LRO зафиксировал появление новых разрушений на лунной поверхности в районе предполагаемого падения.

    Запущенный NASA 18 июня 2009 года лунный орбитальный зонд (LRO) продолжает использоваться для получения большого количества ценной научной информации.

    Траектория зонда LRO, когда получилось обнаружить новые следы на луне:



    Вот и 22 апреля 2019 года зонд LRO сделал интересную фотографию в предполагаемом районе падения аппарата «Берешит», которая раскрыла тайну места его аварии.

    Зонд LRO ранее 16 декабря 2018 года уже пролетал над этим местом и появилась возможность увидеть, как преобразовалась поверхность Луны после падения аппарата «Берешит».

    По предварительным подсчетам, аппарат «Берешит» пролетел на 16-20 км дальше расчетного места посадки. И место его падения нужно было искать в зоне диаметром 140 км в планируемом для приземления ранее районе лунной поверхности в Море Ясности.

    Красные цифры — высота аппарата «Берешит» над поверхностью Луны в двух фиксированных точках, с которых были присланы им фотографии лунной поверхности.



    Последние данные из ЦУП SpaceIL во время выполнения посадки:



    Общая масса аппарата «Берешит» при ударе о лунную поверхность: 150 кг (сам аппарат) +76 кг (оставшееся топливо) = 226 кг.

    Последние 4 секунды жизни аппарата по данным в ЦУП (с 678 до 149 метров снижение):









    Энтузиаст из Словакии создал по данным онлайн видеотрансляции попытки посадки вот такую таблицу с данными телеметрии и временем:



    И что получилось на лунной поверхности в районе Море Ясности — новый кратер и большой бум — полностью разрушенный аппарат.

    Как и предполагалось, диаметр образовавшегося неглубокого кратера после падения аппарата около 7-8 метров. Аппарат «Берешит» врезался в поверхность Луны под малым углом (~8°), кратер получился вытянутым.

    Данные от LRO.



    Координаты самого темного пикселя в центре на правом рисунке — 32.5956°N, 19.3496°E.



    Основные характеристики миссии и лунного аппарата «Берешит»:

    • начало миссии: 22 февраля 2019 года;
    • окончание миссии: произошла авария (падение на Луну) при попытке выполнения финальных посадочных процедур 11 апреля 2019 года, полная потеря связи с аппаратом на высоте 149 метров;
    • траектория движения до Луны (фактически – максимальная из возможных): сложная, изменяемая путем выполнения серии маневров (включение двигателей на несколько секунд или даже минут) для увеличения апогея своей эллиптической орбиты после каждого витка вокруг Земли, потом переход на Лунную орбиту с последующей посадкой;
    • высота аппарата «Берешит» составляет около 1,5 метра, диаметр 2 метра (2,3 метра между посадочными опорами);
    • масса 530 килограмм с топливом (масса топлива (гидразин) – 380 кг), 150 кг без топлива;
    • научные приборы: магнитометр (прислал часть научных данных, пока аппарат был на орбите Луны и в процессе совершения посадки), массив лазерных уголковых отражателей (их будет искать зонд LRO).



    Как собирали аппарат «Берешит»:


    Аппарат «Берешит» должен был совершить посадку 11 апреля 2019 года на темной лавовой равнине, известной как Море Ясности, недалеко от региона, в котором 11 декабря 1972 прилунились астронавты миссии «Аполлон-17».



    Аппарат «Берешит» на орбите Луны и во время посадки использовал магнитометр и передал в ЦУП некоторую часть научных данных о магнитном поле Луны.

    К сожалению, из-за программной ошибки в работе бортового компьютера и двигателей аппарата «Берешит» произошла нештатная ситуация при совершении посадки, которая привела к отключению основного двигателя и неуправляемому падению на высокой скорости на лунную поверхность.

    Вот так и закончилось космическое путешествие первого частного лунного аппарата.

    Восемь (8!) лет разработки, стоимость проекта 100 миллионов долларов, 200 добровольцев-ученых и инженеров, 47 дней полета и более 6.5 миллионов километров преодолено, на старте 380 килограмм топлива, форсированный двигатель «LEROS 2b», 6 бортовых камер, магнитометр, массив лазерных уголковых отражателей, и 1 попытка посадки, при которой 150-килограмовый аппарат с 76-ю килограммами топлива (гидразина) в баках с высокой скоростью упал на поверхность Луны.

    Общая масса аппарата «Берешит» при ударе о лунную поверхность: 150 кг (сам аппарат) +76 кг (оставшееся топливо) = 226 кг, скорость более 940 м/c, кинетическая энергия аппарата «Берешит» в момент столкновения была не менее 103 МДж, что эквивалентно взрыву 25 кг ТНТ (тринитротолуола).

    На картинке ниже белая полоска равна 100 метрам.



    Сравнение места падения аппарата и планируемых районов для посадки:





    Кстати, после падения аппарата «Берешит» на поверхности Луны образовались темные пятна от выбросов гидразина при ударе, как и на месте падения аппарата «Скиапарелли» на Марсе (европейский зонд «Schiaparelli» рухнул на Марс со скоростью 300 км/час).



    Космические лунные аппараты вокруг места падения:

    Поддержать автора
    Поделиться публикацией

    Комментарии 30

      +6
      До «взрослого» кратера, конечно, не дотянул, но оставил довольно заметный след в лунной истории :)
      Вообще уже то, что первый зонд страны не только добрался до Луны такими окольными путями, но даже более-менее попал в намеченную зону посадки — уже большой успех :)
        +3
        Выявленный дефект архитектуры аппарата — тоже к успехам отнести можно. Не выяви его сейчас — выскочило бы в последующих пусках. А так готовая платформа по дешевой доставке грузов на Луну. Надеюсь на ней регулярно будут летать. Хоть долго, но дешево.
          0
          Ну, дефект я бы назвал скорее не успехом, а досадной неприятностью, но в остальном согласен с Вами :)
        0

        Бесценный опыт, как и любой запуск

          –1
          Сколько мусора человек уже оставил на соседних небесных телах!
            +2
            Совсем немного.
            0

            А в чем была ошибка, кто-нибудь знает?

            +4
            Автор, я считаю Вам надо продолжить улучшать свой слог, и довести количество слов «Берешит» в тексте до каждого второго, в крайнем случае — каждого третьего.

            Серьезно, Вы сами-то пробовали это читать? Не рябит в глазах? Или Ваша основная задача — индексация в поисковиках? Но мы-то чем провинились?
              0
              А почему траектория полёта такая странная? малая тяга маршевого двигателя и стремление жечь топливо в перигее?
                0
                  0
                  Прочитал. Не понял почему такая траектория самая длинная из возможных(почему нельзя к примеру удвоить число витков?).
                  И зачем вообще такая траектория?
                    0
                    Предположу, что траекторию с большим кол-вом витков трудно заранее рассчитать из-за неравномерности гравитационного поля Луны (сп. Масконы), которые, например, в случае Lunar Orbiter`а вызвали отклонение параметров орбиты от расчетных в 10 раз.
                      0
                      там не вокруг луны витки
                        +2

                        Берешит шёл попутный грузом и оказался на довольно низкой орбите.
                        С круговой орбиты до Луны довольно много dV и набрать его можно разными способами.


                        Если на орбите оказывается космический аппарат с большим количеством рабочего тела и мощным двигателем то врубаем его в "правильной точке" орбиты, летим почти до луны, тратим ещё рабочего тела чтобы "сравнять" скорость и выйти на орбиту.
                        Все миссии Аполо летели именно так. Приблизительно за 4 дня.


                        Если просто пролетаем мимо, направляясь черти-куда, то где-то в 8-9 часов уложился New Horizons.


                        Если ОЧЕНЬ эффективный ионный двигатель с ОЧЕНЬ маленькой тягой, летим полтора года, любуясь на пейзажи, не помню какой КА, по-моему японский.


                        А если топлива мало, двигатель химический, то тут приходится ухищряться используя факт, что эффективнее разгоняться в нижней точке орбиты.
                        И это случай Берешит.
                        За месяц с лишним набрали достаточно dV чтобы почти выбраться из земного гравитационного колодца и запрыгнуть к Луне.
                        Зацепившись за лунный гравитационный колодец и потратив ещё некоторое количество РТ выход на круговую орбиту.
                        Посадка-авария.

                          0
                          Это если топлива мало И ускорение маленькое. Иначе можно сделать одно включение в нижней точки орбиты.
                          Но это соотношение тяги к массе очень плохое должно быть. А потом этим двигателем ещё и на луну садиться. А там чем меньше время работы двигателя, тем больше затраты топлива.
                          Вот у меня и появились сомнения, что это случай берешита.
                            0
                            Иначе можно сделать одно включение в нижней точки орбиты.
                            Нельзя. Во первых, одного запуска двигателя для выхода на окололунную орбиту недостаточно в принципе. Во вторых, ещё в начале космической эры поняли, что необходимо делать коррекции траектории для достижения нуной точности.

                            Это если топлива мало И ускорение маленькое.
                            Ну, и главное, в третьих «это если бюджет маленький».

                              0
                              1)для выхода на орбиту не достаточно. А для долететь до луны достаточно. 2-й импульс уже у луны.
                              2)Неужто с начала космической эры точность не улучшилась? Да и коррекция это маленький импульс.
                                0
                                про точность — как думаете, почему плохая точность у прогнозов погоды на месяц вперед? Не хватает вычислительной мощности? Или может метеостанций?
                                  0
                                  Эффект бабочки требует множества точных измерений и вычислительной мощности. Ни того, ни другого нет.
                                  В случае с космосом переменных на много порядков меньше.
                                    0
                                    Да, конечно, переменных намного меньше. Но именно коррекции траектории, например, позволили заснять из космоса момент посадки Куриосити, или обеспечить посадку капсулы с Хаябусы в нужном месте.

                                    И, да, эффект бабочки не исправить множеством точных измерений, там масса случайных событий, которые расчёту не поддаются в принципе.
                                  +2
                                  Маленький или большой — но это и есть коррекция.

                                  Точность значительно улучшилась, фокус, который сделал Берешид, четверть века назад был в принципе не возможен. Но точность применяемых инструментов не идеальна.

                                  Есть в науке о закономерностях процессов управления, которая называется кибернетика, теорема, в которой доказано, что невозможно сделать что-либо с точностью большей, чем точность используемого инструмента, если не пользоваться отрицательной обратной связью. Так вот коррекция — это и есть, в данном случае, отрицательная обратная связь.
                                    0
                                    Почему четверть века назад такая траектория была невозможна?
                                    Какой смысл делать несколько коррекций в перигее(которых было несколько у берешита)?
                                    Я вижу смысл только в 3-х витках.
                                    1)выходим почти на рабочую траекторию. в процессе всего витка уточняем параметры.
                                    2)2-м прожигом подгоняем длительность 2-го витка, чтобы перигей перед 3-м витком был в нужный момент.
                                    3)3-й прожиг даёт нам финальную траекторию до луны.

                                    И да, я же не пишу, что коррекция не нужна. Я не понимаю почему вы вообще к ней привязались? Или при современной точности астронавигации на коррекции при полёте к луне уходят значительная доля топлива?
                                      +1
                                      ВЫ хотя бы нумеровали вопросы.
                                      Почему четверть века назад такая траектория была невозможна?
                                      Потому, что не было достаточно точных средств измерения траектории Луны, не знали параметров масконов. Плотность Луны неравномерна, для такой точности расчётов это надо было знать.

                                      Какой смысл делать несколько коррекций в перигее(которых было несколько у берешита)?
                                      Я вижу смысл только в 3-х витках.
                                      Смысла «вообще» — нет.Есть смысл именно для Бередшита. Двигатель у него слишком слабый, и за один проход перигея не обеспечивал нужного изменения орбиты.

                                      Или при современной точности астронавигации на коррекции при полёте к луне уходят значительная доля топлива?
                                      Можно сказать и так. Помните, как из-за неполадок Берешиду пришлось делать лишний виток вокруг Земли? Точность астронавигации (в отличии от точности позиционирования) не только точность измерений и выяснения траектории, это ещё и точность выполнения манёвров. А это получается не всегда.

                                        0
                                        Я усомнился в том, что двигатель НАСТОЛЬКО слабый. Вы начали про коррекции. Я подумал что проблема всё-же не только в слабости двигателя. Ну ладно, НАСТОЛЬКО слабый, ок.
                                        А какое отношение масконы имеют к НЕ финальному витку?
                                        Или чем финальный виток отличается от классического одновиткового полёта?
                                        Почему именно при такой схеме полёта масконы мешают?
                                          +1
                                          Даже для не финального витка, а для расчёта захвата аппарата Луной надо знать масконы, потому, что поле притяжения Луны отличается от поля притяжения точки с массой, равной массе луны в центре масс. Ошибся в траектории на сто километров на выходе из манёвра — и аппарат встретится в следующий раз с Луной через тысячу лет, или уже будет лежать обломками в свеженьком кратере.

                                          Гравитационный манёвр производился на расстоянии от Луны в десятки раз меньшем её радиуса, здесь уже неприменимы формулы из школьного учебника. Ошибка в модели гравитационного поля — и всё. А лунные масконы и гравитационное поле Луны изучали в нулевые и начале десятых. Без этого не было бы съёмок с высоким разрешением.
                                            0
                                            Так на не финальном витке захвата луной не будет. Если бы он был, то это был бы финальный виток.
                                            Под гравитационным маневром вы понимаете торможение для выхода на орбиту луны? Ну тут как я понимаю у берешита всё было стандартно… или нет?
                                              +1
                                              Масконы надо знать в обоих случаях, и для расчёта гравитационного манёвра при переходе с околоземной на окололунную орбиту, и для расчёта места посадки при посадке на Луну.

                                              Первый вариант — гравитационный манёвр. В этот момент линейная скорость Берешита относительно Земли минимальная, она намного меньше орбитальной скорости Луны, и очень велика относительно Луны. Траектории сближаются, и под действием гравитации Луны происходит изменение траектории аппарата, относительно Земли он ускоряется, относительно Луны тормозится. Если вы не учитываете свойств гравитационного поля Луны, то результат маневра может быть любым — от столкновения с Луной до выхода на околоземную орбиту, близкую к лунной, и следующее сближение с Луной через тысячи лет.

                                              При этом возможен и многократный гравитационный манёвр в системе четырёх тел, для увеличения эффекта, но Берешит его не использует. Тем не менее необходимо учитывать, что всё происходит в гравитационной сфере Солнца. Просто манёвр в данном случае необходим очень точный.

                                              Второй случай, когда необходимо учитывать масконы — полёт на низкой окололунной орбите и посадка. При длительном полёте на LLO без коррекции орбиты аппарат рано или поздно упадёт на Луну из-за их воздействия. При посадке из-за масконов очень просто промахнуться с местом посадки. Но этот момент вероятность фатальной ошибки по этой причин меньше, так как аппарат постоянно под контролем, совершает активные манёвры, и более вероятны ошибки в ориентации двигателя.
                                                0
                                                Относительно луны тоже ускоряется, т.к. приближаясь к луне потенциальная энергия переходит в кинетическую.
                                                И это не гравитационный маневр. Гравитационный маневр у тела никогда не выведет ни на орбиту вокруг этого тела, ни на орбиту близкую к орбите тела. Я затрудняюсь понять что вы имеете ввиду. Маневр оберта?
                                    +3
                                    Неужто с начала космической эры точность не улучшилась

                                    Если бы небесные тела были идеальными шарами, в космосе был идеальный вакуум, а от звезды не летел заранее непредсказуемый поток частиц, то можно было бы идеально считать траектории, а пока всё же приходится иногда корректировать.

                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                  Самое читаемое