http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=93cae24f-3564-414b-a188-8b2a25a6c858&print=1© 2024 Российская академия наук
"Луна будет новой Антарктидой": Планетолог Игорь Митрофанов — о будущей лунной базе
В России прямо сейчас создают луноходы, лунный корабль и лунный скафандр, вот только всё это не значится в Федеральной космической программе.
Из такого корабля на Луне мог высадиться Алексей Леонов — первый человек, побывавший в открытом космосе.
Это спускаемый аппарат. Космонавт должен был долететь до Луны в другом модуле, а перед спуском перейти в этот, так сказать, "через улицу", то есть выйти из одного корабля в бескрайнюю бездну и зайти в другой. Эту схему считали не самой удачной, и тем не менее ЛК (лунный корабль) — творение Конструкторского бюро Сергея Королёва, ныне это РКК "Энергия", — трижды успешно запустили в космос в беспилотном режиме в 1970 и 1971 годах и одобрили для пилотируемых миссий.
К тому времени на Луне уже побывали американцы: высадка "Аполлона-11" состоялась в июле 1969 года. И ещё была надежда всё же осуществить и советскую лунную миссию. Окончательно этим планам положила конец неудача с испытаниями созданной для этого ракеты Н-1. Четыре тестовых запуска закончились взрывами. Теперь память о мечте Сергея Королёва — он ведь надеялся отправить Н-1 не только на Луну, но и на Марс — бережно хранят в музее "Энергии".
Хотелось бы верить, что страна эту мечту всё же не похоронила. По крайней мере, проект российской лунной базы в XXI веке существует и над ним работают, хотя конкретно "партия" такой задачи пока не ставит.
ГДЕ БУДУТ СТРОИТЬ РОССИЙСКУЮ ЛУННУЮ БАЗУ
В районе Южного полюса, потому что там большие запасы лунного льда, а это не только питьё, но и ракетное топливо: водород и кислород. Как раз в те края — к кратеру Богуславский — в этом 2022 году отправляют долгожданную межпланетную станцию "Луна-25". Она станет первым шагом к возобновлению отечественных лунных миссий после почти полувекового перерыва.
Первый этап: "Вылазка"
Внутри макета космического пилотируемого корабля "Орёл".
Мы находимся здесь. Нам нужно:
— испытать корабль "Орёл" (на четырёх космонавтов) и/или его облегчённый вариант "Орлёнок" (на двух членов экипажа);
— запустить станцию "Луна-25" и ещё три следующие миссии. "Луна-25" должна отработать технологию посадки. "Луна-26" и "Луна-27" полетят одновременно, это орбитальный и посадочный аппарат, который возьмёт пробы полярного грунта. "Луна-28" не только его соберёт, но и привезёт на Землю;
— создать базовую концепцию окололунной станции. Был вариант сделать её из новых модулей для российского сегмента МКС: использовать, в частности, "Причал" (узловой модуль, так сказать, стыковочный адаптер) и НЭМ (космическая электростанция).
Сроки: до 2025 года.
Игорь Митрофанов: Ближайшая конкретная цель, которая может вызвать всплеск энтузиазма, — доставка на Землю для исследования полярного реголита. Он почти наверняка имеет достаточно большую долю межпланетного вещества, которое туда доставили кометы, в том числе кометная вода, в которой могут быть сложные соединения химические. Он отличается от того, что на экваторе, от того, что привозили по программе "Аполлон"
Заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН
Второй этап: "Форпост"
Планы:
— облететь вокруг Луны с экипажем;
— высадить космонавтов на Луне на 14 суток;
— развернуть спутники связи.
Для пилотируемого облёта прорабатывают вариант запуска "Союза-2.1а" с кораблём "Союз-МС", только адаптированным под дальнюю космическую миссию. Ему понадобится в том числе более мощная теплозащита, улучшенная радиосвязь и система управления спуском. Надо сказать, все эти усовершенствования обойдутся в 34 миллиарда рублей. Ещё нужен будет разгонный блок, который отправит "Союз" к Луне после того, как ракета вынесет его в околоземное пространство. Одна ракета отправит в космос сам корабль, другая — этот ускоритель, они состыкуются на орбите МКС (400 километров) под контролем космонавтов на станции, а затем эта конструкция вместе и полетит по маршруту, описанному ещё Жюлем Верном (роман "Вокруг Луны").
Для высадки намечено сделать четыре пуска будущей тяжёлой (поднимающей 38 тонн) ракеты "Ангара-А5В" с водородной ступенью, которая сейчас создаётся. Притом каждая следующая ракета сможет полететь только через месяц после предыдущей: ничего не поделаешь, это время понадобится для подготовки стартового стола к новому пуску. Существует также в России проект сверхтяжёлого носителя "Енисей", который сможет поднимать уже около 100 тонн, но это более далёкая перспектива.
Игорь Митрофанов: Можно дожидаться сверхтяжёлого носителя, который сможет сразу доставить всё, что нужно, а можно запускать по частям. Это зависит от того, что будет в распоряжении. В принципе, стыковки на околоземной и окололунной орбите позволяют запускать такие миссии несколькими ракетами-носителями, и это вполне разумно на первом этапе
Первая "Ангара" отправит на околоземную орбиту лунный взлётно-посадочный модуль, то есть космический корабль, на котором космонавты будут садиться на Луну, а потом взлетать с неё перед возвращением домой. Его строят сейчас в безлюдной местности в 64 километрах от Оренбурга.
Вторая "Ангара" доставит в космос транспортный корабль, который его повезёт к Луне. Они стыкуются и уходят к месту назначения. Третья ракета летит с "Орлёнком" и экипажем на борту. И экипажу придётся прожить в корабле на околоземной орбите целый месяц в ожидании четвёртого носителя с транспортным средством для отправки "Орлёнка" к Луне. Они стыкуются с ним и мчатся следом за своим взлётно-посадочным модулем.
Все четыре составные части этой конструкции встречаются возле Луны, космонавты переходят в спускаемый модуль, высаживаются и проводят на Луне целых две недели. Впрочем, может оказаться достаточно и нескольких дней, считает Игорь Митрофанов: по сути, главная задача первой высадки — осуществить её как факт, то есть подтвердить надёжность всех кораблей и систем. Далее взлёт, переход в "Орлёнка" и возвращение на Землю уже непосредственно на нём.
Игорь Митрофанов: Самое главное — это провести лётные испытания самой аппаратуры, космического аппарата, который туда полетит. А уже когда он покажет свою надёжность, следующим этапом будет подготовка жизнеобеспечения. Как пионерский лагерь в горах: когда лагерь приезжает, уже система жизнеобеспечения подготовилась к его визиту, уже выработано достаточное количество кислорода, подготовлена энергетика
Научно-производственное предприятие "Звезда" в подмосковном Томилине работает над созданием российского лунного скафандра и сотрудничает по этой теме с NASA. Скафандры "Аполлонов" для работы на будущей базе не годятся: они "одноразовые", в них нельзя находиться на лунной поверхности целыми днями. Нужна особо сильная антирадиационная защита. Недавно Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова вместе с Центром подготовки космонавтов создали углеродный композит с нужными свойствами. Космонавт Антон Шкаплеров доставил его на МКС в ходе знаменитой миссии с актрисой Юлией Пересильд и режиссёром Климом Шипенко. Тестировать материал на орбите будут несколько лет подряд. Если подтвердится его надёжность, из него и будут "шить" "выходные" костюмы для прогулок по Луне.
Параллельно в первой половине 2030-х надо будет провести несколько непилотируемых миссий. "Луна-29" (создаётся в НПО Лавочкина) повезёт луноход с дрелью для бурения на глубину до двух метров. "Луна-30" — многоразовый корабль для поддержки космонавтов на поверхности, то есть их лунный дом на две недели высадки. "Луна-31" — луноход для разработки полезных ископаемых. "Луна-32" доставит многотонные модули, из которых будут собирать лунный полигон. "Луна-33" — орбитальную станцию.
Этап третий и финальный: "База"
Первое дело — организовать убежища от радиации. Кстати, недавно РКК "Энергия" запатентовала "инженерную луномашину" для подготовки лунной стройплощадки: она выровняет поверхность, уберёт крупные камни, срежет всё лишнее и так далее, где надо, уберёт грунт, а где надо — его, наоборот, насыплет. Как объяснили в корпорации, по сути, надо будет на Луне вырыть "станцию метро" открытым способом: сделать траншею, сверху смонтировать перекрытия и на них положить слой реголита — он защитит от облучения. Да, и в дополнение к "луномашине" "Энергия" обещает сделать "луномобиль" — передвижной модуль поддержки внекабинной деятельности на Луне.
Далее: добыча льда и получение из него водорода и кислорода. На это у нас есть Курчатовский институт: там разработали специального лунного робота размерами два на четыре метра на колёсном шасси. Он сам находит богатый льдом грунт (он, как правило, находится в постоянной тени), собирает его и везёт туда, где Солнце, то есть на освещённую территорию. Там он запускает космическую пароварку: в специальную ёмкость выпускает несколько капель привезённой с Земли воды, она от Солнца нагревается, и в эту баню выбрасывается собранный реголит. Частицы лунного льда в нём тают, и конденсат копится в специальном контейнере. По словам разработчиков, для базы нужно минимум три, а лучше десять таких роботов.
И, наконец, развёртывание навигационных спутников на окололунной и на околоземной орбите и строительство двух лунных обсерваторий.
Самое интересное, что всё это абсолютно реально сделать.
Игорь Митрофанов: Я знаю, что у народа есть уверенность, что, если нам понадобится уже конкретно Луной заняться, — займёмся и всё там сделаем
Тогда почему же мы, прямо скажем, не слишком бодро к этому продвигаемся?
Игорь Митрофанов: Должен в обществе появиться энтузиазм. Люди должны вернуть свой интерес к отечественной космонавтике примерно на тот уровень, на котором он был в 60-е годы прошлого века
Будет ли вторая лунная гонка?
По американскому проекту "Артемида" и по китайской лунной программе тоже намечено обосноваться в окрестностях Южного полюса нашего естественного спутника, и по той же причине — лёд. Уже в 2024 году США планируют высадить там астронавтов на шесть с половиной дней. Ключевые жизненно важные пункты будущей базы — те же самые, что и у нас: наладить производство кислорода и водорода из лунной воды, закрыться грунтом от радиации.
Игорь Митрофанов: Я думаю, сейчас нет такого стремления построить базу первыми. Во время лунной гонки важна была не сама Луна, а демонстрация своих возможностей в области космических полётов. А сейчас времена поменялись, и основной целью является именно Луна. И, конечно, каждая космическая держава захочет, чтобы у неё была своя лунная база. И я думаю, что сейчас этот интерес возник
Китай в 2021 году заключил с Россией меморандум о строительстве общей лунной научной станции. По плану двух стран на ней в основном будут работать машины, но люди время от времени смогут высаживаться. Игорь Митрофанов убеждён, что рано или поздно строители лунных баз придут к концепции Международной космической станции.
Игорь Митрофанов: Конечно, потребуется международная кооперация хотя бы на уровне безопасности. Что действительно можно будет использовать, это концепцию проекта "Союз" — "Аполлон". Это была не только чистая политика, это была отработка стыковки космических аппаратов разных космических агентств. И это в некотором смысле вопрос безопасности. Если происходит какая-то авария на первых элементах национальной лунной станции, то партнёры могли бы оказывать друг другу помощь, пристыковаться, забрать экипаж, вернуть его на Землю
Ещё несколько лет назад подробный план действий по строительству лунной базы значился в Федеральной космической программе, а значит, государство было готово вложиться в осуществление давней мечты. Ради неё, собственно, и создаётся корабль "Орёл" (бывшая "Федерация"). В 2015 году из бюджета вычеркнули практически всё, что нужно для полётов космонавтов на Луну: и создание взлётно-посадочного модуля, и лунного скафандра, и межорбитального буксира, и окололунной станции. Это объяснили тем, что не определились, ради чего осваивать Луну и тратить на это триллионы рублей.
Если честно, этот вопрос представляется довольно философским. Ради чего Гагарин провёл 108 минут на орбите, посвятил космонавтике жизнь и в итоге трагически погиб молодым? Что такого "практического" Леонов потерял в открытом космосе, чтобы одним только чудом своего жизнелюбия вернуться обратно в корабль и вместе с Беляевым вручную его посадить в тайгу? За какими пряниками Терешкова летала? Это была национальная идея, через которую наука шла вперёд, а дети стремились к разумному, доброму, вечному. Какое ещё нужно "целеполагание"?