Недавнее исследование, представленное в журнале Acta Astronautica и доступное на сервере препринтов arXiv, определило потенциальные места посадки для экипажа Artemis III системы посадки человека HLS компании SpaceX.
Исследователи использовали географические информационные системы и методологии многокритериального принятия решений (MCDM) для анализа 1247 мест в 13 потенциальных регионах посадки вблизи южного полюса Луны, ранее определённых NASA.
Целью исследования было определить наиболее подходящие места посадки для HLS, учитывая такие критерии, как видимость лунной поверхности, линия прямой видимости для астронавтов, области постоянной тени (PSR), воздействие солнечного света, прямая связь с Землёй, геологические единицы и обилие мафических материалов. Исследователи также рассмотрели потенциальные резервные площадки и влияние размера посадочного модуля на выбор места посадки.
По словам доктора Хуана Мигеля Санчеса-Лосано из Технического университета Картахены, «наша мотивация заключалась в том, чтобы внести свой вклад в процесс выбора места посадки Artemis III, впервые внедрив в контекст исследования космоса методы, которые хорошо зарекомендовали себя в других областях исследований». Доктор Элой Пенья-Асенсио из Миланского политехнического университета добавил: «наш анализ определил площадку DM2 (Nobile Rim 2) как оптимальную посадочную площадку».
Площадка DM2 является одним из самых дальних регионов посадки среди 13 кандидатов на посадку, расположенным примерно в 250 километрах от кратера Шеклтон, последний из которых имеет часть, расположенную непосредственно на южном полюсе Луны. Исследователи определили точное местоположение оптимального места посадки: 84°12'5.61" S и 60°41'59.61" E, которое находится недалеко от кратера PSR.
Причина, по которой кратеры PSR представляют интерес для исследований, заключается в том, что они настолько глубоки, что солнечный свет не достигал их глубин в течение миллиардов лет, что может привести к потенциальному наличию в них залежей водяного льда. Это открытие может иметь важные последствия для будущих миссий на Луну, поскольку наличие воды может быть использовано для производства топлива, кислорода и других ресурсов.
Исследователи также отметили, что выбор места посадки зависит от размера посадочного модуля. Доктор Пенья-Асенсио отметил: «более низкий посадочный модуль может усугубить проблемы, связанные с местным рельефом, затрудняя обзор и попадание солнечного света. Однако он также может повысить устойчивость посадочного модуля, потенциально снижая ограничения безопасности, связанные с уклоном местности, и тем самым открывая новые возможности для посадки в целях исследования».
В качестве потенциальных резервных площадок исследователи рассмотрели площадку DM1 (край кратера Амундсен) и площадку 004, расположенную в центре края кратера Шеклтон. Доктор Санчес-Лосано отметил, что площадка DM2 обеспечивает исключительную производительность по нескольким ключевым критериям, включая самый высокий процент солнечного освещения, оптимальные пропорции исследуемых областей, содержащих лёд, и расширенные окна связи с Землёй.
Это исследование демонстрирует, что для определения оптимальных мест посадки для миссий Artemis и, возможно, других миссий к другим планетным телам по всей Солнечной системе можно использовать множество методов, в частности, использование алгоритмов картирования и машинного обучения. По мере приближения миссии «Артемида III» и первой высадки человека со времён «Аполлона-17» эти методы будут продолжать развиваться и совершенствоваться с целью разработки более совершенных методов определения подходящих регионов для посадки.