Když se řekne evropsko-ruský kosmonautický projekt, každému fandovi kosmonautiky se asi vybaví ExoMars. Obě agentury ovšem spolupracují i v dalších programech – v rámci mise Luna-Resurs (též Luna 27) se pokusí dopravit na Měsíc pokročilou laboratoř. Ta má být vybavena přístroji, které po měkkém přistání zvládnou pod povrchem hledat ložiska ledu. V průběhu roku 2017 udělal celý projekt několik drobných, ale velmi důležitých kroků vstříc realizaci. Souhrn dosavadních událostí přinesl portál russianspaceweb.com a my Vám nyní nabízíme českou verzi těchto informací.

Projekt Luna-Resurs má pod palcem konstrukční kancelář NPO Lavočkina a ta bývá na detaily ohledně postupu prací vždy poměrně skoupá. Hlavním zdrojem informací je tak Evropská kosmická agentura, která se společně s dalšími kontraktory z Evropy snaží pokračovat ve vývoji dvou důležitých systémů pro tuto misi. Prvním z nich je PILOT (Precise and Intelligent Landing using Onboard Technologies), tedy systém určený k navigaci a vyhýbání se nebezpečným situacím během finálního sestupu sondy k povrchu Měsíce. Druhým systémem, který je pro Evropu důležitý, je vrtačka a celkově odběrný systém PROSPECT (Package for Resource Observation and in-Situ Prospecting in support of Exploration, Commercial exploitation and Transportation).

Starší vizualizace sondy Luna 27.
Zdroj: http://www.esa.int

26. srpna roku 2015 ESA a Roskosmos formálně stvrdili svou spolupráci v projektu Luna-Resurs výměnou oficiálních dopisů. Ve stejném měsíci pak ESA vydala dvě výzvy k podávání nabídek v rámci vývoje systémů PILOT a PROSPECT. Na konci roku vznikla skupina mající na starost systém PROSPECT, ve které byli i vědci. Ti by mohli nasbíraných znalostí využít buď pro základní výzkum nebo pro studium potenciálního využití lunárních zdrojů pro různé cíle průzkumu vesmíru, třeba pro provoz lunární základny. V roce 2016 ESA zhodnotila nabídky průmyslových partnerů pro vývojovou fázi B obou systémů a v prosinci začalo jednání s vybranými zájemci.

Důležité bylo, že se na ministerském setkání 1. a 2. prosince 2016 ve švýcarském Lucernu dočkala evropská účast na projektu Luna-Resurs politického přijetí i slíbené finanční podpory. Na jednání bylo tehdy schváleno mnoho důležitých věcí – evropská podpora ISS do roku 2024, financování projektu ExoMars 2020 (dříve 2018), ale kromě toho dostala evropská účast v programu Luna-Resurs zelenou včetně studií na další možné mise a vývoje technologií, které by byly pro tyto mise nezbytné.

Luna-Glob poletí před misí Luna-Resurs
Zdroj: http://russianspaceweb.com

V Rusku to však tak dobře nešlo. Během setkání evropských a ruských zástupců v dubnu 2017 bylo potvrzeno, že termín startu mise Luna-Glob, která měla předcházet projektu Luna-Resurs, má být na konci roku 2019. Ve stejném čase přišla i oficiální informace o odkladu projektu Luna-Resurs o jeden rok na konec roku 2022, přičemž se spekulovalo i o větším odsunu.

Evropská strana na čas navíc reagovala pozitivně – bude mít více času na vývojové fáze C/D1 v rámci systémů PILOT a PROSPECT. Firmy tak měly před sebou tříleté období, než evropské agentuře dodají letové modely obou systémů. 20. února 2017 se sešla skupina pro zhodnocení systémových požadavků SRR (System Requirement Review) obou systémů. Jejich hodnocení bylo dokončeno na konci dubna a současně docházelo ruskou i evropskou stranou k úpravám společné dohody o výzkumu Měsíce, která se měla podepsat do konce roku 2017.

Vývoj systému PROSPECT

Testovací exemplář vrtačky pro systém PROSPECT.
Zdroj: http://www.esa.int/

11. května 2016 ESA zveřejnila fotografii vrtačky, kterou vyvinula italská společnost Finmeccanica z města Nerviano. Právě tato vrtačka by se měla použít na sondě Luna-Resurs. Podle vyjádření agentury je vrtačka navržena tak, aby pronikla skrz jeden až dva metry silnou vrstvu lunárních hornin, přičemž specialisté již hardware testovali na simulaci lunárního povrchu, který byl ochlazen na -140°C, což je teplota, která se očekává v místě přistání sondy. Trvale zastíněné krátery jsou přitom ještě chladnější a teplota v nich může klesat až k -240°C.

Na konci roku 2016 byly vrtačka i související hardware postavený v rámci vývojové fáze A podrobeny integračním zkouškám a dalším souvisejícím pokusům. V dubnu 2017 začala vývojová fáze B2. Specialisté provedli zkoušky pro optimalizaci řídícího systému, což vedlo k normalizaci rozhraní mezi vrtačkou a dodatečnými systémy. Fáze C/D byla prováděna s využitím informací z programového a plánovacího přezkoumání, které proběhlo 30. června 2017 a na kterém se podíleli dva klíčoví dodavatelé – italská společnost Leonardo a britská Open University.

V květnu 2016 k tomu na naše fórum napsal Michal Václavík z České kosmické kanceláře: „PROSPECT není jenom onen vrták. Pod tímto názvem je zahrnut celý technologický řetězec od získání vzorků (např. jádrovým vrtem), jeho dopravu dovnitř těla sondy, následné předzpracování zahrnující nejpravděpodobněji mechanické rozdrcení na částečky o požadované hrubosti, další transport vzorku uvnitř sondy a analytickou laboratoř pro zjištění vlastností regolitu včetně volatilních součástí. Má také demonstrovat technologie ISRU.“

Plánovaný sestup Sondy Luna-Resurs
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

Vývoj systému PILOT

Podle agentury ESA byla fáze B+ tohoto projektu zaměřená na upřesnění definice a designu celého subsystému PILOT až na úroveň PDR (Project Design Review = Revize projektového návrhu). V rámci této fáze by se měly vyvinout a implementovat plány na rozhraní tohoto subsystému se zbytkem sondy. Je přitom potřeba brát v úvahu finanční limity celého projektu. V rámci této fáze je potřeba pracovat i na prototypech důležitých dílů a připravit vývoj modelů všech prvků systému PILOT, které umožní ověřit kompletní chování a spolehlivost subsystému PILOT. Fáze B+ měla přejít do pokročilé fáze C/D a připravit materiály pro kritickou revizi návrhu CDR (Critical Design Review).

2. června 2016 společnost Airbus Defense and Space oznámila, že na berlínské letecké show  ILA-2016 podepsala dohodu s Evropskou kosmickou agenturou, která se týkala vývojové fáze B a pokročilé fáze C v rámci projektu PILOT. V dubnu 2017 oznámil ředitel NPO Lavočkina, Sergej Lemeševsky, že Evropa zajistí kamery s vysokým rozlišením a také LIDAR pro bezpečné přistání sondy Luan-Resurs.

Sestup sondy Luna-Resurs na vizualizaci z roku 2016.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

ESA oznámila, že vývojová fáze B2 začala v květnu 2017 a zaměřuje se hlavně na demonstrátory kamery pro systém PILOT. Na začátku června byl do Vesmírného výzkumného institutu u Moskvy doručen modelový emulátor rozhraní mezi systémem PILOT a zbytkem sondy. Ve třetím čtvrtletí se vývoj dostal do menšího skluzu. Experimentální model Jednotky CDIU (Computer Data Interface Unit), který Rusové chtěli dodat do poloviny srpna, nebude připraven do října.

V květnu 2016 k tomu na naše fórum napsal Michal Václavík z České kosmické kanceláře: „PILOT není založen pouze na laserovém dálkoměru, tak by to ani nemohlo fungovat. Počáteční sestup bude založen na absolutní a následně relativní optické navigaci. Konečná fáze přistání, kdy přichází ke slovu HDA, bude kombinací jak laserového dálkoměru, tak i kamery. Přesnost přistání by měla být lepší než 500 m, HDA by měl zajistit vyhnutí se místům se sklonem větším než 10-15°, kamenům vyšším než cca 30 cm a samozřejmě stínům. Skenovaná oblast je přibližně 400 × 400 m.“

Testovací maketa sondy Luna-Resurs na fotce z roku 2016
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

Termo-L

V roce 2017 došlo k zajímavému technologickému přesunu. Sensor Termo-L, což je miniaturizovaných ohřívač lunárního povrchu určený ke studiu tepelné vodivosti regolitu, byl přesunutý z původně plánované mise Luna-Glob na Luna-Resurs. Důvod je prostý – během plánovací fáze došlo k navýšení hmotnosti experimentu, která překonala možnosti Luna-Glob. Naopak Luna-Resurs měla potřebnou rezervu a navíc se na pozdější misi nabízí širší možnost vědeckého výzkumu.

Dokončení předběžného návrhu

V létě roku 2017 kancelář NPO Lavočkina i příslušní subdodavatelé dokončili nejnovější verzi předběžného návrhu mise s ozančením Luna-Resurs-1 PA. Písmena PA označují v ruštině přistávací zařízení. Po tradičním schválení projektu od vědecké a technické rady, byl představen expertům z průmyslových certifikačních center jako je CNIIMaš, OAO Komposit, Keldyš Center, NITs RKP, organizace Agat, AO RKS a Technomaš.

Vnější vzhled sondy Luna-Resurs podle návrhu z roku 2017.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

Po další sérii změn byl projekt zhodnocen a certifikován jednotkou 4116 Vojenské certifikační služby, která spadá pod ruské ministerstvo obrany. V listopadu 2017 speciální komise Roskosmosu zhodnotila a schválila celý projekt a dala zelenou vývoji pracovní a návrhové dokumentace projektu Luna-Resurs. Ve stejné době začal Glavkosmos, komerční oddělení státní agentury Roskosmos, rozebírat možnost, že by mise Luna-Glob a Luan-Resurs mohly nést malé dodatečné náklady. Pokud by byl návrh realizován, mohli by jej využít provozovatelé malých družic – například univerzity nebo výzkumné organizace. Naskytla by se jim totiž vzácná možnost poslat jejich drobné přístroje mimo zemskou oběžnou dráhu až k Měsíci.

Zdroje informací:
http://russianspaceweb.com/
http://www.russianspaceweb.com/

Zdroje obrázků:
http://russianspaceweb.com/…/moon/luna_resurs/luna_resurs_design_2017_1.jpg
https://img.rt.com/files/2015.10/original/5623d01ec36188d8498b458d.jpg
http://russianspaceweb.com/images/spacecraft/planetary/moon/luna_glob/lg_lander_2011_1.jpg
http://www.esa.int/…/images/2016/05/lunar_ice_drill/15982768-1-eng-GB/Lunar_ice_drill.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/planetary/moon/luna_resurs/lr_touchdown_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/planetary/moon/luna_resurs/landing_c2015_2.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/moon/luna_glob/development/2016/mockup_2016_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/moon/luna_glob/lander/2017_exterior_design_1.jpg