РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПРОТОТИПОВ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕДОБРАБОТКИ, ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ ЛУННОГО ГРУНТА И ИХ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПЕРЕДАЧИ В АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ НА БОРТУ БУДУЩИХ ЛУННЫХ МИССИЙ

Авторы
Перхов А.С. (1), Литвак М.Л.(1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
Сессия
Космическое приборостроение и эксперимент
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Научный руководитель
Литвак М.Л., д.ф. – м.н., профессор РАН
Текст тезисов
Для достоверности результатов, получаемых аналитическими научными приборами на борту посадочных модулей, необходимо соблюдать определенные требования в процессе предобработки и передачи проб грунта и приводить забираемые образцы к заданному уровню подготовки, чтобы максимально повысить эффективность анализа свойств грунта. Это особенно важно, когда извлекаемый грунт может содержать частицы замороженного лунного льда. Поэтому к разрабатываемым прототипам перегрузочных устройств необходимо предъявлять несколько требований касательно предварительной подготовки грунта до его передачи в аналитические приборы.
Во-первых, это минимально возможное время от момента забора грунта до загрузки образца в приемное отверстие аналитического прибора или герметичного отсека возвращаемого аппарата. Это необходимо, чтобы как можно меньше воды и прочих летучих веществ в результате нагрева испарилось из образца грунта. Вторым условием, вытекающим из первого требования соответственно является минимально возможное изменение температуры образца грунта. Кроме этого, в зависимости от конкретного аналитического прибора, могут предъявляться требования по обработке грунта (удаление камней, разделение на фракции и т.д.).
Критерием успешности разрабатываемых прототипов являются специальные наземные испытания. Это касается процедуры перегрузки с аналогами лунного грунта, содержащими прогнозируемый процент воды. Это позволит понять, какой процент воды останется в образце грунта от первоначального после проведения процедуры перегрузки грунта в условиях, приближенных к условиям космического эксперимента.
Востребованность предлагаемых прототипов проиллюстрирована на примере будущей российской комической миссии «Луна-Ресурс-1». Так как посадка аппарата планируется на полярные широты, то предполагается возможность взятия образцов лунного грунта, содержащих частицы льда (до 5% по массовой доле). А это как раз требует качества подготовки грунта, оговоренного выше. В рамках этой миссии взятие образцов будет осуществляться с разных глубин (до 2 м) лунной поверхности европейским или российским буровым устройством и анализироваться на предмет элементного, изотопного состава, а также наличия различных летучих веществ российским и европейским аналитическим комплексами.
В данной работе рассмотрены различные концепции и прототипы устройств для решения проблем подготовки грунта. Это могут быть как стационарные устройства, так и входящие в состав манипулятора, который осуществляет перегрузку образцов в аналитические приборы. Дальнейшее развитие этих прототипов может быть также использовано и в будущих космических миссиях – не только лунных, но и других объектов Солнечной системы.