Все началось с зимних каникул. Закончилась она злополучной лунной миссией.

Группа студентов из Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге в прошлом месяце отправилась во Флориду во время зимних каникул.

Студенты, многие из которых учатся на инженеров и ученых, отправились туда, чтобы посмотреть на запуск ракеты, которая отправит небольшой роботизированный вездеход весом 4,8 фунта, который они помогли построить, в путешествие на Луну. После этого, надеясь провести немного времени на солнце и весело, они сняли большой дом всего в трёх кварталах от пляжа.

Их поездка прошла не так, как планировалось.

«Мы никогда не видели пляжа», — сказал Николай Стефанов, старший студент факультета физики и информатики.

Ровер под названием «Ирис» направился к Луне по графику, совершив идеальный первый полет для новой ракеты «Вулкан». Но вскоре после запуска космический корабль с марсоходом вышел из строя, и студенты превратили арендованный дом во временный центр управления полетами, пока импровизировали, как максимально эффективно использовать полет злополучного марсохода.

«У нас была миссия», — сказал Коннор Коломбо, главный инженер Iris. «Это была не та работа, которую мы ожидали. И на самом деле, это, вероятно, сделало ее более интересной, потому что нам пришлось много думать, и я очень благодарен, что мне удалось это сделать».

Ракета Vulcan, построенная United Launch Alliance, стартовала 8 января. На борту этой ракеты находился Peregrine, коммерческий лунный посадочный модуль, построенный компанией Astrobotic Technology из Питтсбурга. Это был первый за более чем 50 лет американский космический корабль, запущенный с целью мягкой посадки на поверхность Луны.

На борту «Сапсана» находился корабль «Ирис» размером с коробку из-под обуви, спроектированный и построенный студентами Университета Карнеги-Меллон. Это была одна из полезных нагрузок в этой роботизированной миссии; Основным клиентом Astrobotic было НАСА, которое проводило несколько экспериментов в рамках подготовки к отправке астронавтов на Луну в ближайшие годы.

Для студентов поездка во Флориду должна была стать развлечением во время зимних каникул, чтобы отпраздновать то, что Айрис, после многих лет усилий и ожидания, наконец-то отправляется в космос.

«Мы наполнили маршрут другими забавными вещами», — сказал Кармин Таленто, старший сотрудник, который был руководителем миссии IRIS.

Айрис начала свою карьеру в 2018 году, будучи студенткой Рида Уиттакера, профессора робототехники в Университете Карнеги-Меллон. Студентам было дано задание: разместить небольшой аппарат на поверхности Луны.

Доктор Уитакер десять лет назад стал соучредителем Astrobotic, участвуя в конкурсе Google Lunar X Prize, который предлагал 20 миллионов долларов за первый частный проект по доставке космического корабля на Луну. Ни один из участников не достиг стартовой площадки до окончания соревнований в 2018 году.

Astrobotic сейчас является одной из многих компаний, которые считают, что доставка на Луну принесет прибыль. (Другая из этих компаний, Intuitive Machines of Houston, планирует на следующей неделе запустить свой космический корабль на Луну.) Доктор Уитакер увидел, что эти коммерческие проекты открывают возможность проведения недорогих лунных миссий, подобных тем, которые он поручил своим ученикам. .

Хотя доктор Уиттакер больше не имеет непосредственного отношения к Astrobotic, он говорил с представителями компании о размере, весе и ограничениях того, что может подойти Peregrine. Это сделало марсоход настоящей инженерной проблемой для своего класса.

«Я уже знал высоту над землей для навесного оборудования, а затем для запуска и на какой высоте он должен был плыть к земле», — сказал доктор Уиттакер. «Поэтому можно будет рассчитать энергию и динамику удара, которые могут быть связаны либо с приземлением в устойчивое положение, либо с опрокидыванием, если вы ударитесь не о тот камень».

Последовательные классы студентов создавали и пересматривали конструкцию, затем построили и испытали автомобиль. Другие студенты также присоединились, чтобы попрактиковаться в управлении полетами или выполнении других задач.

После ряда задержек ракета «Вулкан» наконец прибыла на стартовую площадку в январе.

Некоторые студенты Карнеги-Меллона отправились во Флориду. Другие путешествовали на пикапе, проехав почти 1000 миль к югу от Питтсбурга. Некоторые бывшие студенты, работавшие на марсоходе и окончившие обучение, также совершили хадж. (Г-н Коломбо, главный инженер, окончил обучение в 2021 году и сейчас работает в Astrobotic.)

Планировалось, что они останутся в доме отдыха на четыре дня на случай, если запуск будет отложен из-за плохой погоды или технической неисправности.

Сложная и напряженная часть их миссии — запуск марсохода и запуск его до того, как батарея разрядится через два или три дня — должна была произойти в будущем, после приземления Перегрина в феврале. 23. На обратной стороне Луны, в месте, известном как Sinus Viscositatis, или Залив Вязкости.

К тому времени зимние каникулы закончатся, и они вернутся в Карнеги-Меллон, где будут работать по очереди между весенними семестрами и периодами работы в центре управления полетами, построенном университетом для этих и будущих космических миссий.

Ракета «Вулкан» стартовала без каких-либо происшествий. Менее чем через час «Сапсан» отделился от верхней ступени ракеты, направлявшейся на Луну.

Но вскоре после этого Astrobotic объявила на канале X, что произошло «аномальное событие». Позже в тот же день компания заявила: «В настоящее время мы оцениваем альтернативные профили миссий, которые могут быть возможны в настоящее время».

Инженеры-астроботики полагают, что неисправный клапан не смог полностью закрыться, что привело к разрыву одного из баков космического корабля. Когда топливо вытекло в космос, возможность посадки Перегрина на Луну исчезла.

«Тогда возник вопрос: «Ну что же нам теперь делать?» сказал г-н Стефанов, который руководил управлением миссией марсохода. «Мы совсем не волновались. Думаю, в некотором смысле мы были взволнованы».

В арендованном доме «мы расстались и разделили части дома, чтобы выделить определенные вещи», — Мекс. — сказал Талинто. «У нас был стол в гостиной, который служил нашим основным оперативным помещением, где у нас было несколько ноутбуков, и мы перенесли телевизор из другой комнаты в качестве еще одного монитора. Это была наша главная комната управления полетами».

В доме находилось до 30 человек, Микс. — сказал Талинто.

По соображениям безопасности жители Флориды не могли напрямую получить доступ к системам космического корабля через Интернет. Вместо этого простая команда из Университета Карнеги-Меллон служила посредником, передавая сообщения между менеджерами космических кораблей Peregrine в штаб-квартире Astrobotic в Питтсбурге и пляжным домиком.

«Каким-то образом это сработало», — сказал г-н Коломбо.

Через несколько дней после начала миссии Astrobotic начал подавать электроэнергию на такие полезные нагрузки, как Iris. Рэйвин Дюваль, аспирант в области электротехники и вычислительной техники, который работал менеджером программы в Iris, вспоминает, как смотрел на видеоэкран, когда с марсохода начали поступать телеметрические данные. «Они не сказали нам, что заинтересовались нами в тот момент, так что это было неожиданное событие», — сказала г-жа Дюваль.

Затем команда IRIS начала использовать на марсоходе такие системы, как компьютер и двустороннюю связь, которые изначально планировалось ввести в эксплуатацию только после достижения Луны.

Когда аренда пляжного домика закончилась, студенты вернулись в Питтсбург, чтобы выполнить оставшуюся часть задания. Затем, 18 января, все закончилось.

Путь Перегрина рассчитан на один оборот вокруг Земли, прежде чем вернуться к месту встречи с Луной. Но утечка топлива привела космический корабль к столкновению с Землей. Учитывая поврежденное состояние двигательной установки, НАСА убедило Astrobotics, что лучший подход — позволить Перегрину снова войти в атмосферу и сгореть.

Другой Эриды не будет, но будут и другие лунные миссии, построенные при участии студентов Университета Карнеги-Меллон. Один лунный рейнджер, Ровер чуть большего размера, размером с чемодан и весом семь фунтов. Он будет искать признаки воды возле южного полюса Луны.

Этой весной в Университете Карнеги-Меллон пройдет еще один курс по космической робототехнике. «Итак, мы знаем, что над следующими проектами работает группа людей», — сказала г-жа Дюваль.