Возвращаемся на Луну: желания и возможности

Возвращаемся на Луну: желания и возможности

Согласно американским планам, в 2014 г. человек должен “вернуться” на Луну. Причем не как кратковременный посетитель, а как поселенец - сперва на много суток, а затем и по вахтенному методу через каждые несколько месяцев. Если астронавты “Apollo” привозили все запасы воздуха, воды и пищи с Земли, то в будущем необходимо изыскать основные средства жизнеобеспечения на месте. Определять же, есть ли они там, в каком количестве и насколько доступны, следует уже сегодня. Вода нужна не только для питья, но и для дыхания - ее можно разложить на кислород и водород. Эти элементы нужны также для получения ракетного топлива - нескольких тонн водородно-кислородного горючего достаточно, чтобы поднять ракету с лунной поверхности и вывести в космос. Отсюда - важность существования залежей водяного льда. Теоретически, лед должен попадать на Луну вместе с кометами, и он мог тысячелетиями сохраняться в темных холодных кратерах у обоих полюсов. Добывать оттуда воду и дистиллировать - проблема технически не слишком сложная. Однако у специалистов нет единства во мнении, сколько влаги там накопилось. Радиолокационное зондирование лунной поверхности космическим аппаратом “Clementine” и анализ отраженных волн показали: около южного полюса имеются участки, по характеристикам отражения сходные с кристаллами замерзшей воды. Можно полагать, что здесь около 1.5% поверхности составляет лед. В 1998 г. на лунную орбиту был выведен аппарат “Lunar Prospector” (“Лунный геолог”). Его спектрометр, способный вести счет нейтронам, отражаемым поверхностью небесного тела в диапазоне энергий, характерных для взаимодействий с водородом, т.е. со льдом водного происхождения, показал, что грунт в приполярной области содержит 0.5-1.0% льда. Это, конечно, меньше, чем обнаружили приборы “Clementine”, но все же достаточно, чтобы построить в высоких широтах лунную базу. О противоположных результатах говорят эксперименты, поставленные сотрудниками Корнеллского университета (Итака, штат Нью-Йорк) во главе с физиком Д.Кемпбеллом (D.Campbell). Используя радиотелескоп обсерватории Аресибо на о.Пуэрто-Рико, они дважды провели эхолокацию Луны радиоволнами, но свидетельств существования воды в каком-либо виде не нашли. И когда “Lunar Prospector”, завершив миссию, упал в районе южного полюса Луны, в фонтане выброшенного с поверхности реголита следов воды тоже не обнаружилось. Итак, проблема наличия Hсможет не только высадиться на Луне, но и жить там, поставляя нужное землянам, остается проблематичным.

Экспериментальный автоматический исследовательский зонд SMART-1, разработанный и запущенный к Луне Европейским космическим агентством, похоже, нашел небольшой участок, пригодный для возведения на нем первой лунной базы. Участок этот, как сообщает AFP (публикуется на сайте PhysOrg) со ссылкой на представителя Европейского космического агентства Бернарда Фоинга (Bernard Foing), находится в районе северного полюса Луны, а площадь его составляет всего несколько квадратных километров. Участок этот интересен тем, что он постоянно залит лучами солнечного света, благодаря чему установленные на нем солнечные батареи смогут круглосуточно производить электроэнергию для нужд экспедиции. Кроме того, в скором времени SMART-1 возьмется за изучение антипода «солнечной долины» — участка в районе южного полюса Луны, никогда не видевшего солнечного света. Если предположение ученых о том, что в этой области собрано значительное количество замерзшей воды, окажется верным, этот участок также может оказаться весьма полезным для будущей экспедиции. Любопытно, что зонд SMART-1 массой 370 кг, запущенный 27 сентября 2003 года, до лунной орбиты добрался только через 13 месяцев — 15 ноября 2004 года. Более 30 лет назад астронавтам «Аполлона» на этот путь хватило трех дней. Дело в том, что, в отличие от корабля «Аполлон», запущенного с помощью химического ракетного двигателя, SMART-1 работает на ионном двигателе, превращающем солнечную энергию в электричество, которое заряжает атомы тяжелого газа ксенона. Заряженные атомы, вырываясь струей из задней части зонда, и сообщают ему небольшую тягу. Такая система прекрасно работает в космической среде, где нет силы трения, и идеально подходит для продолжительных беспилотных программ.

Япония заявила, что не за горами пилотируемая миссия и возведение обитаемой базы на Луне. Японец тоже летал в космос, но не на своем, а на российском корабле. Японские официальные лица сто раз повторяли, что ни с кем в космосе не соперничают, в том числе с Китаем, но в это никто не верит. Космос давно стал для ведущих мировых держав вопросом национального престижа. Японии как будто черная кошка перебежала дорогу в космос. Несколько лет назад была потеряна космическая обсерватория. В 1998 году к Марсу был запущен корабль Nozomi, но он сбился с курса. 5,5 года его пытались спасти, вернуть на орбиту, но в итоге все закончилось отказом от марсианской программы. По статистике, аварийность японских космических аппаратов выше, чем у США и у Европы. Это тем более удивительно, что японские автомобили качеством превосходят все остальные. При этом, в отличие от тех же дешевых и надежных автомобилей, японские космические старты неизменно оказываются дороже запусков в других странах. Последний старт обошелся в 90 млн долларов. Японское агентство по освоению воздушного и космического пространства (JAXA) подготовило долгосрочный план, который предусматривает разработку к 2025 году многоразового космического корабля по примеру американского шаттла. Параллельно JAXA собирается приступить к строительству исследовательской базы на Луне. Для того чтобы эти прожекты стали явью, надо наладить собственные пилотируемые полеты. Китайских космонавтов назвали "тайконавтами". Японских, видимо, назовут "джапонавтами". США устами президента Джорджа Буша заявили о подготовке пилотируемой экспедиции на Луну в 2014 году. Европейский союз собирается снарядить лунный экипаж между 2020 и 2025 годами, а в 2030-2035 годах, к слову, отправить на Марс женскую, более приспособленную для длительных полетов команду. Китай намерен в 2007 году запустить на Луну автоматический зонд, в 2020 году построить на ней орбитальную станцию. Россия, которая первой высадила на Луне свои автоматы, сфотографировала обратную сторону Луны, составила лунный атлас и доставила на Землю образцы лунного грунта, никаких лунных планов сегодня не вынашивает. Но пока человек не вернулся на Луну. Человек покинул Луну в 1972 году после завершения американской программы "Аполлон" и с тех пор смотрит на нее издалека, испытывая непонятную нежность.

Промышленное освоение Луны может стать новой перспективной задачей российской космонавтики, считает глава ракетно-космической корпорации "Энергия" Николай Севастьянов. Он заявил: "Мы говорим сейчас о термоядерной энергетике будущего и новом экологическом типе топлива, которое нельзя добыть на Земле. Речь идет о промышленном освоении Луны для добычи гелия-3". Гелий-3 способен вступать в термоядерную реакцию с дейтерием, и этот процесс многие считают потенциальным источником дешевой энергии. Использование "лунного реагента" выгодно отличается от часто упоминаемого дейтерий-тритиевого синтеза тем, что в ходе реакции образуются свободные протоны, а не нейтроны. Последние могут значительно больше времени провести вне реактора, а потому более опасны. Легкий изотоп гелия составляет менее одной миллионной от общего количества этого вещества на Земле, однако с 1948 года его регулярно выделяют и используют для исследований в области сверхнизких температур. Напротив, большие количества гелия-3 содержатся в аморфном лунном грунте - реголите, где образовались под воздействием солнечного ветра. Доставка ощутимых количеств минерала на Землю может потребовать существенных усилий и времени, однако в сообщении руководителя ракетно-космической корпорации о сроках, когда это станет возможным, не упоминается. При этом Севастьянов заметил, что прежде нужно "наладить транспортное сообщение между Землей и Луной с помощью кораблей "Союз". Напомним, советская лунная программа была приостановлена в конце 1960-х годов. О том, чтобы отправить российский космический корабль к спутнику Земли, заговорили менее месяца назад: в Роскосмосе утверждают, что готовы вскоре устроить "туристический" облет Луны экипажем из двух человек.

Авторство, источник и публикация:
1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. По материалам журнала Science №5664 (2004 г.) и
сайтов: http://elementy.ru, http://www.inauka.ru и http://lenta.ru     
3. Публикация проекта 17.09.2005