Луна в иллюминаторе
Никита Аронов, Елена Кудрявцева — о новой российской лунной программе
Долететь до Марса престижно, зато до Луны явно дешевле. Европа отобрала уже 10 проектов, США ищут деньги для разработки лунной базы, а Роскосмос обещает за 5 лет построить на спутнике взлетно-посадочный комплекс. Что подстегнуло эту лунную лихорадку?
Килограммы камней и грунта плюс гора фотоснимков — вот главные трофеи, доставшиеся ученым по итогам лунной гонки 1970-х. После нее о Луне надолго забыли: приоритет был отдан ближнему космосу. И вот новый всплеск интереса, который объясняется вполне прагматично: мы накопили энную сумму технологий, которая позволяет начать колонизацию спутника. Попросту говоря, создать ту лунную базу, о которой мечтали еще в прошлом веке.
— Долгое время ни мы, ни американцы Луной не занимались,— признает Владимир Долгополов, главный конструктор НПО им. Лавочкина по Лунной программе.— Но на рубеже веков наблюдения со спутников показали: в приполярных областях спутника может быть вода, а значит, и кислород для дыхания. К тому же кислород и водород — самое эффективное ракетное топливо. Значит, можно строить обитаемую базу.
После сворачивания Лунной программы СССР Долгополов переключился на проект "Вега" по исследованию Венеры и кометы Галлея. И вот снова готовит лунный аппарат. Чем эта программа будет отличаться от предыдущих? До сих пор все аппараты — и наши, и американские — садились в экваториальной зоне Луны и никакой воды там не находили. Это неудивительно, ведь температура днем там достигает +130 градусов по Цельсию. Полярная Луна — совсем другая: днем там не больше +20 градусов, ночью — до -180. А в так называемых теневых ловушках на дне кратеров, по предположениям ученых, могут залегать целые линзы водяного льда.
Уйти, чтобы вернуться
Новая российская Лунная программа предусматривает четыре пуска. Первым стартует аппарат "Луна-Глоб" (он же "Луна-25"), который сядет в кратере Богуславский в районе Южного полюса.
— На этом аппарате небольшая научная программа,— объясняет Владимир Долгополов.— Главная задача — отработать посадку, вспомнить, как это делается. Мы ведь туда не садились уже 40 лет!
Из научного оборудования на "Луне-Глоб" стоят нейтронный детектор, небольшой манипулятор и лазерный анализатор. Манипулятор возьмет немного реголита (так называют поверхностный сыпучий слой лунного грунта), поместит в лоток, а анализатор определит, из чего она состоит. Конструкторский макет аппарата и несколько макетов двигательной установки стоят в цехе сборки космических аппаратов НПО им. Лавочкина.
Рядом — самый первый макет "Луны-26" (он же "Луна-Ресурс"). Задача этого аппарата — исследовать лунную поверхность с орбиты и провести подробную съемку, чтобы выбрать район посадки для "Луны-27".
А вот "Луна-27" — уже настоящая научная миссия. В составе комплекса будет итальянская буровая установка — аналог той, что сейчас летит к Марсу в рамках проекта "Экзомарс". Установят на "Луну-27" и приборы для наблюдения за атмосферой.
Следующий этап программы — попытаться доставить полярный лунный грунт на землю. Ведь возможности земных лабораторий куда больше, чем у анализаторов на посадочном модуле. Этим займется "Луна-28".
Аппараты будут отправляться с интервалом в два года, но когда именно, сказать сложно. Вначале первый запуск планировался на 2014 год. Потом — на 2016-й. Сейчас речь идет о начале 2019-го.
Дом, милый дом
Когда "Луноход-1" в 1970-м сел на Луну, многие в СССР были уверены: не за горами и лунное поселение. Чтобы отработать сценарии его развития, в СССР создали специальное "тренировочное поселение".
— Лунная поверхность покрыта породой, похожей на базальт,— говорит Вячеслав Бобин, завотделом "Центр изучения природного вещества" при Институте комплексного освоения недр РАН.— Поэтому для отработки будущей посадки американцы выбирали базальтовые плато в пустынях, а наши специалисты — похожую на лунную местность под Ташкентом.
Советское лунное поселение (по соседству с кишлаком Невич) должно было доказать принципиальную возможность создания инопланетного жилья теми средствами, которые могли бы оказаться под рукой у колонизаторов.
— Наша лунная база планировалась как подземное, вернее, подлунное убежище, обустроенное с использованием естественного рельефа, к примеру, в кратере вулкана,— поясняет Вячеслав Бобин.
Тогда же посчитали целесообразность подобного мероприятия — слишком много было разговоров в научных кругах, что вот, мол, отправили на Луну 250 тонн железа, а обратно получили 150 г реголита (столько грунта привез на Землю советский аппарат "Луна-16"). В итоге пришли к выводу: пока земляне к плотному освоению Луны не готовы.
— Но тогда речь шла просто о создании базы,— подчеркивает Вячеслав Бобин,— теперь же мы можем говорить о добыче полезных ископаемых. Наша страна имеет большой опыт по разработке полезных ископаемых на Земле, а на Луне их не меньше. В реголите, например, громадные запасы гелия-3, а это основа термоядерной энергетики. Сегодня у американцев уже появились технологии по его извлечению. В итоге затраченные на освоение Луны средства многократно окупятся.
Впрочем, создание собственно базы до сих пор вопрос открытый. Самым реальным сценарием остается технология печати лунных домов на 3D-принтере.
— Эта идея предложена ЕКА,— уточняет Вячеслав Бобин.— Стены лунного поселения из реголита с добавкой периклаза (оксида магния) способны выдержать резкие температурные перепады и защитить от метеоритов. Строительные 3D-принтеры уже сейчас могут построить лунное поселение объемом примерно 600 кубометров за 7-10 дней!
Правда, возникает вопрос о создании "чернил" для такого принтера. Для печати строительных блоков грунт нужно перерабатывать в очень мелкий порошок, а все земные дробилки и мельницы без "нормального" притяжения окажутся крайне неэффективными.
— Здесь Россия могла бы предложить мировой общественности свое запатентованное изобретение --гироскопическую мельницу, для работы которой не нужно использовать силу притяжения,— рассказывает Вячеслав Бобин.— В ней вместо силы гравитации для разрушения горных пород используется гироскопическая сила, значение которой не зависит от ускорения свободного падения. Если мы внедрим эти технологии, то сможем реально обогнать остальной мир лет на 10. Другого выхода нет, иначе мы вынуждены повторять то, что кто-то сделал до нас.
"Конечно, мы надеемся на сюрпризы"
Глава Итальянского космического агентства Роберто Баттистон рассказал "Огоньку" о европейском взгляде на освоение космоса
Фото: ZUMA Press/ТАСС
— Профессор, колонизация Марса — "горячая" тема. Насколько это реалистично?
— Знаете, ставить задачи, решение которых вызов для науки и общества,— верный способ продвигаться вперед. Но освоение Марса возможно только через сотрудничество: космос — вообще потрясающее поле для взаимодействия между странами.
— Какие шаги в этом направлении приоритет для ЕКА?
— Нужны абсолютно новые технологии, и не только по части жизнеобеспечения. Чтобы попасть на Марс, нужны более мощные ракеты-носители, безопасные способы посадки, эффективное энергоснабжение, знание рельефа и т.д. ЕКА планирует отработку технологий пилотируемых полетов параллельно с исследованием Марса. Для этого и разворачивается программа "Экзомарс" вместе с Роскосмосом. На первом ее этапе, который уже стартовал, аппарат Trace Gas Orbiter будет выяснять, откуда в атмосфере Марса следы метана, а спускаемый модуль "Скиапарелли" отработает новую технологию посадки. В 2018-м за ними последует марсоход "Ровер Экзомарс" (в его создании участвуют ученые из РФ): он будет искать следы жизни.
Марс известен своей "мертвой" поверхностью: там холодно, тонкая атмосфера не защищает планету от радиации и солнечного ветра. И все же микроорганизмы могут быть скрыты в трещинах горных пород, в грунте. Если марсоходы из США погружались в грунт на сантиметры, наш "Ровер" изучит почву на глубине двух метров. Конечно, мы надеемся на сюрпризы...
— А как это сочетается с колонизацией Луны? Глава ЕКА выдвинул смелую идею создания "лунной деревни"...
— Луна — удобный трамплин для межпланетных перелетов. Это, конечно, не МКС, но вполне достижимое с Земли место. А "лунная деревня" — поселение космонавтов из разных стран — могла бы принимать и отправлять автоматические и пилотируемые миссии, изучая саму Луну. Пока это идея, но важен подход — перед длительными путешествиями в космос ЕКА предлагает "потренироваться" в относительно безопасных условиях.
— А каковы планы ЕКА по изучению дальнего космоса?
— Мы начали программу Cosmic Vision — 10-летний цикл с миссиями разных уровней. Будут длительные полеты (миссия "Джус" к Юпитеру, "Солар Орбитер" приблизится к Солнцу на рекордно малое расстояние), но основа — космические телескопы. Даже на малом расстоянии от Земли они могут изучать невидимые нам области Вселенной.
— На что нацелены эти миссии?
— Небольшой телескоп "Хеопс" будет изучать планеты у ближайших к Солнцу звезд, более крупный PLATO — экзопланеты всех типов и размеров в системах желтых и оранжевых карликов. Другие эксперименты предусматривают масштабное исследование Вселенной. Телескоп ATHENA будет искать сверхмассивные черные дыры и исследовать газовые структуры. Миссия Euclid — темную материю и темную энергию. Эксперимент LISA (вместе с НАСА) обещает прорывные данные о гравитационных волнах — излучении, содержащем информацию о первых секундах существования Вселенной.