Лунная одиссея: когда человечество вернется на Луну и что мы будем делать на единственном спутнике Земли

Что человечество собирается делать на единственном спутнике Земли

Несбывшаяся мечта

Хотя первый рукотворный объект на Луне — автоматическая станция «Луна‑2», достигшая поверхности спутника 14 сентября 1959 года, — принадлежал СССР, как и первый космический аппарат, совершивший мягкую посадку («Луна‑9» в 1966 году), триумфаторами первой лунной гонки стали американцы, чьи астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин высадились на Луне 21 июля 1969 года. Однако надеждам на быстрое освоение планетоида было не суждено сбыться: последняя на сегодня миссия на Луну состоялась в декабре 1972 года.

О причинах сворачивания советской и американской космических программ существует много предположений, вплоть до вмешательства инопланетных сил. Однако на деле все объясняется недостатком финансирования и ресурсов для продолжения исследования, «стеклянным потолком» в технологическом плане, который не дал возможности создать необходимые устройства и материалы для постройки лунной базы, сменой политических и экономических приоритетов сверхдержав.

С той поры несколько десятилетий исследования Луны были эпизодическими и несистемными, хотя с течением времени свои достижения появились у Европейского космического агентства, Японии, Китая и Индии. Однако в 2010‑х все чаще стали звучать голоса тех, кто выступает за возвращение человечества на ближайшее к нам небесное тело, а к концу прошлого — началу нынешнего десятилетия начались практические шаги по подготовке к возобновлению лунной экспансии.

Ресурсная база и площадка для прыжка

Начало второй лунной гонки обеспечил ряд объективных факторов. Во‑первых, в условиях обострившегося политико‑экономического противостояния в мире ведущим державам необходимо постоянно повышать свой авторитет в глазах человечества. На планете осталось не так уж много способов сделать это, зато освоение космического пространства, хоть и при больших финансовых издержках, позволяет эффективно решать эту грандиозную пиар‑задачу.

Во‑вторых, Луна, как предполагают специалисты, представляет собой кладезь разнообразных полезных ископаемых. В недрах спутника Земли присутствуют титан, железо, алюминий, магний, кремний, хром, фосфор, редкоземельные металлы, такие как иттрий, скандий, лантаноиды. Помимо этого, в кратерах спутника и в его полярных областях накоплены большие запасы льда, а в грунте обнаружен кислород.

Однако самым перспективным ресурсом Луны считается изотоп гелий‑3. На Земле его запасы мизерны — в атмосфере содержится всего около 35 тысяч тонн (хотя его можно получить и искусственно путем радиоактивного распада трития), зато запасы нашего спутника оцениваются самое меньшее в 500 миллионов тонн. «Лунное сокровище», как его прозвали ученые, может использоваться для разных целей. Например, гелий‑3 применяется в счетчиках для измерения нейтронного потока учеными и службами безопасности, которые с помощью этих устройств борются с контрабандой радиоактивных материалов. В научной среде изотоп применяется и для достижения сверхнизких температур, в том числе при охлаждении квантовых компьютеров. Медики гелий‑3 используют в аппаратах МРТ для получения изображения с помощью ядерного магнитного резонанса.

Однако самым перспективным в этом практичном ряду выглядит термоядерный реактор. По расчетам, один килограмм гелия‑3 может «выработать» 19 мегаватт энергии, то есть одна тонна изотопа даст столько электроэнергии, сколько можно получить при сжигании 15 миллионов тонн нефти. Есть и другие преимущества, ключевым из которых является отсутствие радиоактивности изотопа, что делает процесс эксплуатации гелий‑3‑реактора гораздо более безопасным и исключает радиоактивное заражение в случае аварии.

Рассуждая о полезных ископаемых на Луне, нужно быть реалистами. С одной стороны, даже если в ближайшее десятилетие человечеству удастся туда вновь попасть, то добыча и перевозка сырья на Землю будут настолько затратными, что об их рентабельности говорить не приходится. С другой стороны, встает правовой вопрос.

С 1979 года действует Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, которые объявлены всеобщим достоянием. Вот только ратифицировали документ меньше двух десятков стран, и ни одной значимой космической державы вроде России, США или Китая в списке нет. Следствием того, что такой важный договор так и остался в рекомендательном статусе, стало появление в 2020 году указа Трампа о коммерческой добыче полезных ископаемых в космосе, в котором прямо указано, что «космическое пространство является с юридической и физической точки зрения уникальным пространством для деятельности человека, и Соединенные Штаты не рассматривают его в качестве всеобщего достояния». Логическим продолжением такой политики стали «Соглашения Артемиды». На сегодня США заключили их с 53 государствами, работающими на благо американской лунной программы «Артемида». В обмен партнеры по лунному бизнесу договорились, что имеют право добывать там полезные ископаемые. Китай и Россия, как главные конкуренты Вашингтона, само собой, в «Соглашения Артемиды» не входят.

Наконец, в‑третьих, Луна человечеству важна и как место для исследований, и локация, в которой может быть развернута база для дальнейшей экспансии, например, на Марс. Правда, для всего этого нужно решить ряд серьезных проблем, таких как высокий уровень радиации и бомбардировки метеоритами, наличие лунной пыли, опасной для механизмов и человека, низкая гравитация, негативно влияющая на организм земных существ.

Свершения и провалы «Артемиды»

Итогом соответствующих программ, разрабатываемых сегодня в США, России, КНР, Евросоюзе, Индии и Японии, должно стать создание лунных баз.

Начать, пожалуй, стоит с Америки. В своем сегодняшнем виде «Артемида» сформировалась во время первого срока Трампа, и неудивительно, что обещания вернуться на Луну и даже высадиться на Марс республиканец сделал одним из козырей своей предвыборной программы. «Артемида» включает в себя ряд этапов, из которых по состоянию на февраль этого года выполнен только Artemis I: в конце 2022 года космический корабль Orion без экипажа облетел Луну и приводнился в Тихом океане. Artemis II (пилотируемый облет спутника Земли) и Artemis III (непосредственно высадка) пока запланированы на апрель 2026 и 2027 год соответственно. Затем по плану следует сборка станции Gateway на окололунной орбите, которая в перспективе может стать пересадочным пунктом по пути на Марс. Следующие этапы будут посвящены улучшению наземной и орбитальной инфраструктуры, в результате чего на Луне должна появиться полноценная база, способная принимать долговременные миссии.

Даже с учетом вкладываемых средств и ресурсов американская программа сталкивается с рядом проблем: не готов скафандр для астронавтов, не ахти оказался теплозащитный экран корабля Orion, да и ключевой элемент «Артемиды» — сверхтяжелая ракета Starship компании Илона Маска — пока далека от идеала. Ряд экспертов обоснованно критикует «Артемиду» за чрезмерную усложненность процесса и непомерную трату ресурсов.

Что уж говорить, если сам глава SpaceX назвал программу «предельно неэффективной» и заявил, что она предназначена для «увеличения занятости», а не достижения результата.

Совместные программы

Ближайшие конкуренты США в новой лунной гонке — Китай и Россия. У Москвы и Пекина есть совместный проект освоения Луны, как и у Запада, но в его основе лежат принципы равноправного сотрудничества и нацеленности на конкретный результат, а именно создание Международной научной лунной станции. Концепция была изначально предложена Поднебесной, затем в марте 2021 года к ней присоединилась Россия. Предполагается, что во второй половине 2020‑х годов к Луне отправится ряд автоматических аппаратов «Чанъэ» и «Луна», а саму станцию планируют полностью завершить к 2036 году. Она будет включать в себя как орбитальный компонент, так и объекты на поверхности Луны. Участники программы хотят, чтобы МНЛС могла работать как в автоматическом режиме, так и принимать космонавтов, тем более что Китай собирается отправить первого тайконавта на Луну уже в 2030 году. Станцию оснастят рядом новинок вроде умных роверов и прыгающих роботов, а обеспечивать ее энергией будет мини ядерный реактор.

Помимо КНР и РФ, в программе также участвуют Беларусь, Пакистан, ОАЭ, ЮАР, Азиатско‑Тихоокеанская организация космического сотрудничества, Азербайджан и швейцарская компания Nano‑SPACE.

Наша страна присоединилась к проекту МНЛС 23 октября 2023 года после подписания НАН Беларуси и Китайским национальным космическим управлением совместной декларации о сотрудничестве по Международной научной лунной станции. В рамках декларации стороны планируют развивать сотрудничество в процессе создания и эксплуатации МНЛС в области техники и технологий космического применения, новых материалов и электронной компонентной базы, подготовки и повышения квалификации научных кадров и специалистов. Открывает этот документ и перспективы еще более глубокого сотрудничества: руководитель CNSA Чжан Кэцзянь в ходе видеоконференции в октябре 2023 года заявил, что считает необходимым вхождение Беларуси в китайские программы по освоению далекого космоса.

Научный руководитель Института космических исследований РАН академик Лев Зеленый в апреле прошлого года заявил о том, что Беларусь будет участвовать в российской лунной программе со своей электроникой и механическими устройствами. Чуть ранее, в марте, о белорусских намерениях участвовать в освоении Луны говорил и начальник управления аэрокосмической деятельности аппарата НАН Беларуси Петр Витязь.

Еще одним важным направлением, в котором участвует наша страна, являются эксперименты по имитации полета на Луну. В ноябре прошлого года успешно завершилась миссия SIRIUS‑23, в которой участвовала белоруска Ольга Мастицкая. Шесть человек провели год в замкнутом пространстве, отрабатывая штатные и нештатные ситуации, которые могут случиться в ходе реальной экспедиции на Луну.

Освоение ближайшего к Земле небесного тела — одна из перспективных задач, стоящих перед человечеством в XXI веке. От того, насколько успешно мы сможем ее выполнить, зависит ни много ни мало судьба экспансии земной цивилизации в далекий космос. И отрадно, что Беларусь наравне с мощнейшими державами мира участвует в подготовке этого важного шага.

ФАКТ

Первым в мире научно‑фантастическим романом о Луне стал Somnium (в русском переводе «Сон, или Лунная астрономия») Иоганна Кеплера, начатый в 1593 году и опубликованный после смерти автора в 1634 году. В произведении, кроме фантастических элементов вроде описания жителей Луны и особенностей роста там растений, упоминаются также научные предположения, касающиеся, например, того, как солнечные затмения будут выглядеть с Луны, и современные Кеплеру представления о размере Луны.

384 400 км — расстояние от Земли до Луны

3 дня — столько при современных технологиях занимает путь космического корабля от Земли до Луны

-23°С — средняя температура на Луне 

27 суток 7 часов 43,2 минуты — один оборот Луны вокруг Земли

59% — площадь лунной поверхности, наблюдаемой с Земли