Летим ли на Луну?

8 апреля Президент США Дональд Трамп подписал указ, в соответствии с которым США возглавят возвращение людей на Луну для долгосрочного исследования и использования, и объявил недействительным Соглашение 1979 года, согласно которому небесные тела считались всеобщей собственностью землян. Он призывает как можно скорее высадить астронавтов на Луну и Марс и начать там геологоразведку в коммерческих целях. Кроме того на спутнике Земли могут появиться некие «зоны безопасности».

А 31 мая к МКС пристыковался Crew Dragon с двумя астронавтами на борту - впервые за последние 9 лет людей на станцию доставил не российский «Союз», а американский космический корабль. Это был первый в истории пилотируемый запуск, произведенный частной компанией - SpaceX Илона Маска.

Crew Dragon - корабль во многом новый и к тому же не единственный, хоть и не лишен недостатков. На осень 2021 года намечена первая миссия к МКС многоразового «Dream Chaser» компании SpaceDev. В США было и три успешных старта Falcon Heavy, на подходе - другие сверхтяжелые ракеты. А у нас? В СССР - два успешных старта сверхтяжелой «Энергии», от которой в 90-х отказались. «Ангара-5» (один успешный пуск в 2015-м) никак не придет на смену «Протону».

Также 13 июня та же ракета Илона Маска Falcon 9 («Сокол-9») вывела на низкую околоземную орбиту сразу 58 спутников системы Starlink, доведя их общее количество до 540.

Не стоит забывать, что за освоение космоса сегодня активно взялся и Китай. 3 января 2019-го китайский модуль «Чаньэ» совершил уже вторую мягкую посадку на Луну (и первую на ее обратную сторону) и оставил там работать луноход «Юйту-2», обеспеченный телекоммуникационной связью с Землей.

Китайский луноход "Юйту"

СССР отправлял луноходы на естественный спутник Земли дважды: в 1970 году «Луна-17» доставила Луноход-1 в Море Дождей, а в 1973 году «Луна-21» доставила Луноход-2 в Море Ясности. Луноход-1 успешно работал на поверхности Луны 10 с половиной месяцев, проехал 10 540 м и послал на Землю 25 тысяч фотографий. Также он оставил на поверхности Луны пятиугольный вымпел с барельефом В. И. Ленина, государственный флаг и Государственный герб СССР.

Советский луноход

Что же делать теперь? Нет сомнений, что при нашем опыте мы сможем построить все, что потребуется. Вопрос - в сроках, средствах, а главное - целях. Правильные, вдохновляющие цели как раз и придают всем начинаниям какую-то космическую мощь.

25 мая этого года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил СМИ, что Россия «не намерена ввязываться в гонку за освоение Луны» - то есть не будет форсировать события. Прав ли он? Об этом мы решили спросить у специалистов.

Фарит Закирьянов, доцент кафедры теоретической физики Физико-технического института БГУ:

- Я считаю, что это совсем не первоочередная задача. Провести на Луне длительное время человеку будет очень сложно. Диапазон температур там гораздо больше, чем за бортом МКС: примерно от −170 до +120°С. В настоящее время долговечных материалов, способных выдерживать такие перепады, не существует. Нет на Луне и защиты от космической, прежде всего - солнечной радиации. На Земле от него нас защищает атмосфера и магнитное поле (из-за того, что часть частиц задерживается им, вокруг нашей планеты образовались радиационные пояса). Не изобретены еще и скафандры с надежной защитой одновременно от радиации и больших перепадов температур.

Какие там есть полезные ископаемые? Неплохо то, что имеется довольно много воды в виде ледяных глыб на дне кратеров. В привезенных образцах грунта обнаружены железо, алюминий, кальций, магний и больше всего - диоксида кремния, главного компонента почти всех земных горных пород. Кроме этого - титан, барий, цирконий и главная надежда энергетиков - большие запасы гелия-3. Гипотетически при термоядерном синтезе, когда в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 млн тонн нефти. Однако стоит помнить, что мы все еще очень далеки от способности осуществить управляемый процесс термоядерного синтеза. И содержание гелия-3 в поверхностном слое Луны составляет ~1 г на 100 т. Вот и представьте себе расходы по его добыче в лунных условиях. Да и перевозка любого ценного ресурса на Землю, скорее всего обойдется очень дорого.

Словом, я считаю заявления вроде того, что «мы завтра захватим Луну и добудем там много ценных веществ» популистскими - и только.

У нас много гораздо больше неотложных дел на нашей планете. И в первую очередь это ее состояние. Конкретнее? Мы можем очень скоро столкнуться с нехваткой чистой питьевой воды. Ведь любое промышленное предприятие использует много воды - хорошей, чистой. Океаны загрязнены… Вот вам и задача космического масштаба.

В целом я считаю, что готовиться к полетам на Луну (не в режиме «кто быстрей»!) нужно только для того, чтобы развивать науку, технологии, аэрокосмическую школу, материаловедение. Вообще один из главных на сегодня практических результатов освоения космоса - появление систем спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС), интернета через Wi-Fi. Еще на Луне очень хорошие условия для установления телескопов. Наблюдать за космосом из космоса гораздо удобнее: сколько мы узнали о Вселенной благодаря телескопу «Хаббл», уже 30 лет летающему по земной орбите!

Как известно, земная атмосфера улавливает значительную часть ультрафиолетового спектра, а Луна - нет; не будет там и искажений из-за атмосферы - именно из-за них телескопы на Земле стараются строить как можно выше. Кроме того, на Луне очень низкая угловая скорость вращения неба - за выбранным объектом легче следить, и снимать его можно с большой выдержкой. Это позволит эффективно наблюдать тусклые объекты: как далекие звезды, так и экзопланеты, которые «светят» отраженным от родительской звезды светом. Это позволит понять в том числе состав окружающей их атмосферы.

Туманность Андромеды. Снимок Хаббл

Есть еще одна практическая цель освоения космоса - избежать столкновения с гигантским астероидом… Но на данный момент я не вижу технологий, которые позволили бы нам уничтожить объект диаметром, скажем, в километр. Тут и ядерное оружие может не помочь. Поясняю: возможно, вы знаете, что такое система противоракетной обороны. Сегодня лучшие ракетно-артиллерийские комплексы на кораблях (именно на них делается основная ставка) способны выпустить по самолетам, ракетам, минам противника от 5000 до 10000 выстрелов в минуту. Все это изрешетит цель. Но ее осколки (а в данном случае осколки огромного метеорита) все равно могут упасть на Землю и произвести большие разрушения.

Альберт Султанов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой телекоммуникационных систем УГАТУ:

- Освоение космоса все время было показателем уровня развития страны, и шло в условиях конкуренции между СССР и США. К сожалению, сейчас мы несколько отстали, в том числе в части лунной программы - хотя первую мягкую посадку на поверхность естественного спутника Земли совершила когда-то (в 1966 году) советская автоматическая станция «Луна-9».

Полет Crew Dragon к МКС, конечно, многое изменил. Хотя хочу заметить, что США пытались изменить ситуацию, когда на МКС можно было прилететь только на нашем «Союзе», 9 лет: последний полет спейс-шаттла «Атлантис» состоялся в 2011-м.

Американская лунная программа «Артемида» предусматривает первую высадку уже в 2024 году, затем строительство международной окололунной станции Gateway, затем - создание луной инфраструктуры.

Российская лунная программа была озвучена в 2018 году. По ней запуск космического аппарата «Луна-15» был запланирован уже на октябрь 2021 года. Цель - изучение поверхности, поиск площадок для спускаемых аппаратов. Затем исследование грунта при помощи бурения и создание трехмерной карты Луны, в 2029 году - отправка автоматического лунохода.

Ракетно-космический комплекс "Буран-Энергия"

Да, нам нужен новый многоразовый космический корабль. У американцев уже разработан такой - «Орион», именно для полетов к Луне. И у нас был многоразовый орбитальный «Буран» со сверхтяжелой ракетой «Энергия» - он совершил единственный беспилотный полет в 1988 году, но затем программа была свернута. К 2028 году мы должны создать новый многоразовый корабль «Федерация», который сначала совершить беспилотный облет нашего спутника, затем - пилотируемый к окололунной станции, и с 2030-го - начать доставлять на луну космонавтов, с 2034-го - для строительства базы. Для этого, конечно, понадобится и транспортный корабль, способный прилуняться и взлетать обратно.

Старт ракеты "Протон-М"

И самый главный вопрос - зачем лететь на Луну?

Во-первых, человечество все равно будет стремиться к освоению дальнего космоса. И Луна - естественная стартовая площадка для полетов на Марс и т.д. Во-вторых, все космические программы, станции и базы могут быть иметь двойное назначение.

Что же касается запуска малых спутников, они призваны решать много разных задач: и создание широкополосного интернета для всех жителей Земли, и наблюдение за многими процессами на ней (поведением вулканов, пожарами), и - да, наблюдение за пусками российских и китайских ракет и прочего. У них тоже двойное назначение.

Кстати, мы после запуска в 2009 году своего первого микроспутника УГАТУ-SAT сейчас готовим второй спутник.

Да, все космические программы очень затратные. Вывести на орбиту, скажем, в 300 километров (вариант низкой околоземной орбиты) 1 килограмм груза стоит 15 тысяч долларов. А вес полезной нагрузки тяжелых ракет-носителей - от 3,5 до 35 тонн, Falcon Heavy - 63,8 (в невозвратном варианте). Вот и считайте. Лучше всего странам-освоительницам космоса было бы, конечно, кооперироваться, но сегодня этого делать никто не хочет.

Считаю ли я, что мы должны любой ценой форсировать создание лунной базы? Нет. Время покажет. Но это может оказаться вопросом нашей безопасности.

P.S. «Роскосмос» готов поддерживать частную космонавтику в России. И, например, компания SpaceNet собирается заняться производством сверхлегкой ракеты-носителя, доразгонного блока и других аппаратов, которые будут востребованы в мире.