Битва за Луну, которую Россия рискует проиграть
Американцы рвутся к Луне с программой Artemis
Зачем нам Луна?
Главный вопрос от космоскептиков: а зачем землянам вообще стремиться к освоению Луны? Один раз у американцев получилось (если действительно получилось), и достаточно. Нечего там делать. На Земле насущных проблем предостаточно. Всё так, но есть несколько аспектов. Лунная гонка XX века, ставшая для американцев настоящим вызовом, породила массу полезных вещей. Назовем их побочными продуктами Лунной программы.
Самым известным считаются первые в мире массовые интегральные микросхемы, появившиеся на устройстве Apollo Guidance Computer (AGC). Для нужд программы Apollo требовалось настолько много интегральных микросхем от Intel, что конторе пришлось кратно увеличить производства. С массовостью упала стоимость единицы – с 1000 долларов за изделие до 25. Всего за восемь лет с 1960 года. С тех пор интегральная микросхема стала править миром.
В ходе многолетней работы над лунной программой американцы научились создавать программные продукты с очень высоким коэффициентом надежности, довели до совершенства (для своего времени, разумеется) водородные топливные элементы, а также создали технологические прототипы сотовой связи, Wi-Fi и Bluetooth. Нельзя сказать, что всё указанное не появилось бы вообще, но сроки точно сместились бы вправо.
Из менее значимых побочных технологий, родившихся в недрах Apollo, можно выделить тефлон, которым американцы покрывали подшипники. По оценке NASA, на каждый доллар, вложенный в Apollo, к 1980-м вернулось 7–14 долларов в виде новых технологий и продуктов. К 2020-м эта цифра выросла до 20–30 долларов за счёт долгосрочных эффектов. В общем, чего бы земляне ни осваивали в космосе, со временем окупится сторицей.
В XX веке лунная программа США, как и советский проект освоения околоземной орбиты, стали технологическими вызовами, которые следовало бы придумать. Сейчас наблюдается определенный технологический застой и некоторое замедление прогресса. Остро не хватает амбициозных вызовов, для штурма которых потребуется напряжение сил целого государства.
Человек возвращается на Луну. Так, по крайней мере, решили в Соединенных Штатах и Китае. Зачем? Помимо вышесказанного, Луна обещает немало весомых бонусов. Геологи намерены изучить на примере спутника историю формирования Земли. Низкая гравитация и вакуум — идеальная лаборатория для материаловедения, биологии и фундаментальной физики. Дальняя сторона Луны — единственное место в ближнем космосе, полностью экранированное от земных радиопомех. А еще там очень много воды, а это — кислород, водород и топливо.
Есть и более меркантильный интерес. В лунном реголите накоплено до миллиона тонн гелия-3 — потенциального топлива для термоядерного синтеза. Один полёт космического грузовика туда и обратно мог бы привезти топливо на триллион долларов. Хотя коммерческий синтез ещё далёк, Китай и Индия, к примеру, уже резервируют районы добычи. В общем, жить можно, надо только поработать.
Кто будет вторым
Последние годы успехи вокруг Луны связаны совсем не с Россией и даже не с американцами. Отличились индийцы с китайцами. В 2023 году автоматическая станция «Чандраян-3» прилунилась у южного полюса и выпустила на волю миниатюрный (26 кг) луноход «Прагьян». Годом позже китайская станция «Чанъэ-6» мягко села на обратной стороне Луны и также доставила луноход.
История, о которой хочется забыть: 19 августа 2023 года на поверхность Луны со скоростью 1,7 км/с упал модуль «Луна-25». Сбой в бортовой электронике нарушил работу тормозных двигателей на этапе спуска к поверхности. Но «Роскосмос» не отчаивается и уже декларирует планы на будущее. В 2028 году к Луне должна полететь орбитальная станция «Луна-26» — она должна выбрать на обратной стороне спутника правильную посадочную площадку. Далее последовательно в 2029 и 2030 годах на южный полюс прилуняется «Луна-27.1», а на северный — «Луна-27.2». Спустя три года миссия «Луна-28» должна обеспечить доставку в Россию образцов лунного грунта. К середине 2030-х годов на естественном спутнике уже работает тяжелый (около 3 тонн) луноход в рамках миссии «Луна-30».
Отметим, что россияне не планируют прилуняться даже при самом оптимистичном сценарии развития событий. У «Роскосмоса» сугубо беспилотная программа – так дешевле и не менее эффективно. Разве что политические дивиденды страна получит более скромные. В Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН ведутся работы над роботизированными машинами «Геолог-Разведчик» и «Робот-Геолог». Обещают в следующем году представить подробную концепцию освоения Луны в видении Российской Академии наук.
Это не всё. С 2009 года в России разрабатывается многоразовый корабль «Орел», который и должен стать основным компонентом лунной миссии – на этом агрегате несколько человек вполне могут облететь естественный спутник Земли. Мощная ракета «Ангара» ответственна в этой схеме за вывод полезной нагрузки за пределы орбиты Земли. На этом, собственно, и всё.
Перспективные российские луноходы - «Геолог-Разведчик» и «Робот-Геолог»
А что у оппонентов и конкурентов? У американцев программа Artemis, запущенная NASA в 2017 году, которая представляет собой многоэтапный план по возвращению астронавтов на Луну. В зоне интересов южный полюс — регион, богатый водяным льдом, который, как уже говорилось выше, может стать ресурсом для производства топлива и кислорода.
К настоящему времени Artemis пережил несколько задержек из-за технических проблем. Беспилотный полет Artemis I в ноябре 2022 года успешно протестировал ракету SLS (Space Launch System) и капсулу Orion, хотя выявил дефекты теплозащитного экрана, потребовавшие доработок. Artemis II — первый пилотируемый облёт Луны — запланирован на апрель 2026 года с экипажем из четырех астронавтов. Это будет тест систем жизнеобеспечения и коммуникаций. Наверняка сроки сильно уйдут вправо, как это случалось уже не раз. Например, с вариантом Artemis III, прилунение которого отложили до 2027 года. Всё дело в ракете Starship Илона Маска, которая пока не удовлетворяет NASA по уровню надежности. Но даже если очередное прилунение американцев случится на два-три года позже запланированного, они всё равно обгонят всех.
Денег у США на это выделено немало – к началу 2026 года бюджет Artemis достигнет сотни миллиардов долларов. А к 2028 году Artemis IV будут работать в паре с лунной орбитальной станцией Lunar Gateway, которую позиционируют в качестве международного проекта. В 2023 году Artemis VII планирует осуществить пятую пилотируемую высадку на Луну, в ходе которой на ее поверхность будет доставлена ракетой SLS Block 1B обитаемая мобильная платформа Lunar Cruiser («Лунный крейсер»). Это будет лунный автомобиль, в котором экипаж из нескольких астронавтов сможет совершать поездки длительностью до сорока пяти дней. Дальше в планах построение полноценной лунной станции.
Чанъэ-5
Китайская лунная программа, названная в честь богини Луны Чанъэ, — это проект CNSA (China National Space Administration), разделенный на три этапа. Сначала орбитальные миссии, далее — прилунения, возвращение образцов и строительство базы. В 2026–2027 годах китайцы планируют посадку на Южный полюс Луны для поиска ресурсов. «Чанъэ-8» к 2029 году должен дойти до стадии демонстратора технологий в рамках проекта Международной лунной исследовательской станции. Кстати, КНР эту программу реализуют с Россией. Отечественные инженеры отвечают, помимо прочего, за малогабаритные энергетические установки. Разумеется, на ядерном топливе. Исследователи из упоминаемого Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского также участвуют в международном проекте. Издание «Монокль» информирует:
В Институте тестируют технологию изготовления стройматериалов для будущей базы из аналога лунного грунта. В качестве сырья используется имитатор реголита VI-T из пепла и золы камчатского вулкана Толбачик, максимально похожий на оригинал по химическому и минеральному составу. «Аналог лунного грунта производится методом лазерного спекания, при котором мощный и тонкий луч направленного света сплавляет частицы исходного материала. В результате получается образец размером 5 на 15 миллиметров с характеристиками твердости, достаточными для применения в условиях космоса», — объясняет младший научный сотрудник лаборатории геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН Иван Агапкин. По его словам, технология позволяет оператив¬но создавать небольшие изделия сложной формы: винтики, болты, кольца и прочие малогабаритные конструкции. Однако метод энергозатратен, поэтому его применение возможно только после появления на Луне развитой энергетики.
Но это всё отдаленное будущее, а к 2030 году первый тайконавт окажется на Луне. Доставить его (вероятно, не одного) должен космический корабль «Ланьюз». И сделает это Пекин совсем без помощи России.
Информация