http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=b79b93d5-e9c8-437b-a4df-05e2326e366e&print=1
© 2024 Российская академия наук

Академик РАН Лев Зеленый: Как будет развиваться лунная программа России

06.02.2024

Источник: 06.02.202422:20, Наталия Ячменникова



 

Почему ученые предлагают сделать сразу два космических аппарата "Луна-27"? Какие уроки преподнесла "Луна-25"? Лунный клад от астероидов? Об этом "РГ" беседует с научным руководителем ИКИ РАН и первого этапа российской лунной программы академиком Львом Зеленым.

Лев Матвеевич, как видят ученые развитие лунной программы после неудачи с посадкой аппарата "Луна-25"? Как она должна быть скорректирована?

Лев Зеленый: Сейчас программа уточняется. И коррективы, конечно, будут. Я хотел бы подчеркнуть: Россия первой, еще в 2010 году, решила, что на новом этапе исследований будет изучать не экваториальную Луну, о которой мы уже кое-что знаем благодаря советским аппаратам и американским астронавтам, а полярную, на которой никто никогда еще не был. Никто тогда об этом не думал. Называя свой новый проект "Луной-25", мы хотели показать, что "стоим на плечах" гигантов советского времени и ведем нумерацию от последнего аппарата "Луна-24", который был запущен в 1976 году.

"Луна-25" успешно стартовала с космодрома Восточный / Авторы: Роскосмос

"Луну-25" должны были запустить раньше. Но получилось как получилось: одно, другое, ковид… За это время все осознали важность изучения полярной Луны. И в ближайшие годы именно туда, на южную полярную область Луны, отправится массированная международная флотилия.

В августе там сел индийский "Чандраян-3"…

Лев Зеленый: …и дал замечательные результаты. Мы могли опередить его на один день. Отработка мягкой посадки была самым ключевым элементом экспедиции "Луны-25". Однако мы так и не успели ее осуществить. Вообще аварии в космической технике случаются часто. Самое печальное, что она произошла слишком рано. Советский Союз тоже не сразу осуществил мягкую посадку: первой стала только "Луна-9" - это случилось 58 лет назад, 3 февраля 1966 года. Хотя это слабое утешение.

1 (jpg, 142 Kб)

"У нас было девять счастливых дней в августе" - это ваши слова.

Лев Зеленый: Так и было. Во время полета "Луны-25" мы включали все наши приборы, протестировали их. Все работали и успели даже передать научную информацию. Иными словами, научный комплекс доказал свою надежность. У меня в кабинете стоит большая фотография, сделанная с аппарата при подлете к Луне нашей телевизионной камерой. На снимке уникальный, невидимый с Земли кратер Зееман. Высота окружающего его вала достигает восьми километров!..

Ученые предложили создать сразу два космических аппарата "Луна-27" для надежности миссии

Так вот, детальный анализ снимка и сравнение с картой, построенной по данным российского нейтронного телескопа ЛЕНД в составе американского космического аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), позволили найти участки грунта, обогащенные водородом. А это, вероятнее всего, свидетельствует о наличии водяного льда. И самое интересное, что, по данным с орбиты, этот лед находится в более "молодых" районах: в более поздних, по сравнению с основным, ударных кратерах. Идут еще споры, этот вопрос не решен.

Сейчас ученые предложили создать сразу два космических аппарата "Луна-27". Зачем? Для страховки?

Лев Зеленый: Конечно. Для надежности, гарантированного выполнения миссии. Кстати, такой подход практиковался в советское время. И оправдывал себя. Деньги для изготовления и отработки "двойного железа" практически те же, поскольку все делается на одном стенде. А вот гарантии, что все будет выполнено, больше.

У меня лежит огромная папка с материалами по "Луне-25". Авария произошла из-за того, что космическому аппарату был дан слишком сильный тормозной импульс. И вместо того чтобы перейти на орбиту, которая потом обеспечила бы посадку, он очень резко затормозил и врезался в поверхность. На том месте даже образовался небольшой кратер, который можно увидеть со спутников. Ошибки учли.

На "Луне-27" будет более надежная и проверенная система посадки. Лучше будет отработана система управления аппаратом. Будет больше научного оборудования. Аппарату предстоит исследовать реголит, тепловой поток в месте посадки, сейсмичность и экзосферу - пылевую оболочку Луны. Электропитание - от солнечных панелей, а во время лунной ночи - от радиоизотопного источника. Станция рассчитана на год работы.

2 (jpg, 249 Kб)

Академик Лев Зеленый рассказывает корреспонденту "РГ" о лунной программе. На столе у него - глобус Луны.

Запуски дублеров будут разнесены по времени?

Лев Зеленый: В этом и смысл. Аппараты будут запущены с разницей примерно в полгода. И мы считаем, что они никак не должны отличаться - абсолютно! То есть это две полностью идентичные "Луны-27".

Но мы хотим расширить научную задачу и посадить аппараты в разных местах Луны. Один вариант: на Южном полюсе и на Северном. Почему? Полярные зоны Луны несколько отличаются, поэтому очень интересно их сравнить. Но рассматривается и другой вариант: посадить "Луны-27" на Южный полюс и обратную, невидимую сторону Луны. С точки зрения техники это не очень большая разница, а вот с точки зрения науки - результаты мы можем получить уникальные.

Кстати, на "Луне-27" мы сможем выбирать место посадки с точностью до километров. Может, даже точнее. Почему это важно? Оптимальных мест для посадки не так много. Район должен быть достаточно ровным. На склоне аппарат может перевернуться, что случилось с одним из советских зондов и совсем недавно - с японским аппаратом SLIM. Там должна быть хорошая освещенность Солнцем. Должна быть радиовидимость с Землей. И самое главное, в зоне посадки под поверхностью слоя реголита должны ожидаться вкрапления водяного льда.

3 (jpg, 194 Kб)

Ученые хотят сделать сразу два аппарата "Луна-27" и посадить их в разных местах спутника. На снимке - макет станции "Луна-27" на экспозиции "Российский космос: создавая будущее". Фото: Н. Бережная/Роскосмос Медиа/ТАСС

Место для посадки "Луны-27" поможет подобрать "Луна-26", которая должна полететь уже через четыре года?

Лев Зеленый: Да, пока планы такие. "Луна-26" - это орбитальный аппарат, у которого большой спектр задач. Прежде всего более точное картографирование Луны, более прицельный выбор пригодного места. "Луна-26" будет проводить эксперименты по исследованию магнитных и гравитационных аномалий Луны, окололунного пространства. И, в принципе, станет прототипом будущей орбитальной лунной системы.

А вот "Луна-28", "Луна-29", "Луна-30" и дальше: расписание какое? Академики так далеко заглядывают?

Лев Зеленый: Что касается "Луны-28", то она входит в ближнесрочную перспективу. Это будет короткая миссия: аппарат возьмет образцы грунта из полярной области и доставит их на Землю. Причем, что очень важно, в замороженном состоянии.

Все остальные "Луны" - это уже более дальняя перспектива. "Луна-29" - орбитальная, "Луна-30" - посадочная с луноходом-геологом, "Луна-31" - многоразовая посадочная платформа… Могу сказать одно: планы обсуждаются, работа идет.

Мы хотим расширить научную задачу и посадить аппараты "Луна-27" в разных местах Луны

Что касается замороженного лунного грунта: китайская станция "Чанъэ-5" доставила недавно на Землю полтора килограмма?

Лев Зеленый: Да. Китайские коллеги на самом высоком уровне передали нам образцы этого грунта. Сейчас он анализируется в лаборатории Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского. Кстати, мы тоже недавно передали китайским коллегам образцы реголита с места посадки "Луны-16". Когда его исследовали, то поняли, что возраст Луны очень близок к возрасту Земли: тоже приблизительно четыре с половиной миллиарда лет. То есть Луна и Земля образовались по времени близко друг от друга. Так что сравнение тех образцов и современных очень интересно.

Кстати, а почему так важна сегодня именно криогенная доставка грунта?

Лев Зеленый: Когда-то ученым был интересен сам состав лунного реголита. Крутилась такая мощная бурильная установка, при этом шло сильное выделение тепла, нагрев. И все летучие вещества испарялись. Теперь мы будем бурить так, чтобы исследовать не только саму фракцию, но и все летучие, которые в нее включены. Это отличает современные лунные экспедиции от прошлых.

Автоматическая станция "Луна-25"

4 (jpg, 327 Kб)

5 (jpg, 261 Kб)

6 (jpg, 300 Kб)

Из самых интересных и необычных обещает быть российская миссия с луноходом-геологом. Но вообще, почему так много желающих не просто исследовать Луну, а именно "копать" ее?

Лев Зеленый: Давайте по порядку. Что касается проекта нового нашего лунохода: да, у него рабочее название "робот-геолог". И он будет сильно отличаться от двух советских луноходов, превосходно поработавших на Луне в 1970-е годы. Теперь об интересе "копателей". Он понятен, так как на спутнике Земли существуют реально большие запасы редкоземельных металлов. Это настоящий "клондайк".

7 (jpg, 157 Kб)

В 1970-е годы СССР успешно реализовал проект по отправке планетохода на Луну. На фотографии - макет "Лунохода-1" с автоматической станции "Луна-17" во время испытаний.

По расчетам специалистов, упавший на Луну астероид диаметром, к примеру, полтора километра может содержать различных редкоземельных элементов на сумму до 1,2 квадриллиона рублей. Даже если в результате столкновения с Луной останется лишь один процент массы астероида, стоимость сохранившегося грунта составит примерно 2 триллиона рублей. Причем все это лежит "под ногами", уже в раздробленном состоянии. Не нужно шахт, не нужно ничего добывать. Правда, искать залежи надо не везде, а в кратерах. Тут сложность.

Какие еще главные научные цели лунных миссий?

Лев Зеленый: Помимо реголита это исследование лунной пыли, вечной мерзлоты, летучих соединений, минеральных ресурсов. Очень важно установить происхождение воды. Сейчас есть две гипотезы: эндогенная и экзогенная. Первая гласит, что вода сформировалась химическим путем при бомбардировке поверхности потоками частиц - в основном протонов солнечного ветра. Согласно второй, воду принесли кометы.

Найдем ли мы эти молекулы в полярных регионах вместе с водой? Если она кометного происхождения, то да. Возможно, полярные регионы представляют собой залежи кометного материала, который хранится там вечно. И там много-много всего интересного.

На спутнике Земли существуют реально большие запасы редкоземельных металлов. Это настоящий "клондайк"

Задачи серьезные. А какая лично вам представляется самой важной?

Лев Зеленый: Лично мне? Это лунная пыль. Она электрически заряжена и висит над тоже заряженной лунной поверхностью под действием электростатического поля. Напряженность электрического поля в этом метровом пылевом слое может вблизи терминатора достигать 300 вольт на метр! Это небезопасно и для инструментов, и для человека.

Пыль очень токсична, состоит из зазубренных частиц, которые забиваются в скафандр, налипают на технику. Об этом рассказывал, в частности, Юджин Сернан - командир "Аполлона-17" и последний человек, стоявший на поверхности Луны. Он отмечал, что было много всяких трудностей, описывает, как их преодолевали. Единственное, чего, как он пишет, он не понимает, это как в будущем можно будет избежать влияния лунной пыли. Если человечеству когда-нибудь удастся построить лунную базу, то она явно будет полностью облеплена пылью.

Мы планируем заниматься этим вопросом вместе с коллегами из Института медико-биологических проблем РАН. А меня это интересует еще и потому, что динамика заряженных частиц лунной пыли близка к динамике горячей плазмы, которой я занимался всю свою жизнь. Так что прежде чем устанавливать на Луне инструменты, особенно такие, как телескоп, нужно продумать защиту от пыли. Для этого на борту "Луны-27" предусмотрен пылевой эксперимент. Сейчас обсуждается вопрос о проведении этого эксперимента и на китайском аппарате "Чанъэ-7", запуск которого намечен на 2026 год.