Помещения базы проектируются с использованием идей советских инженеров 60-70-х годов
Лунная база. Концепт 1984 года. Изображение: NASA/Dennis M. Davidson
Строительство лунной базы остаётся одной из главных стратегических целей российской космонавтики на ближайшие десятилетия, несмотря на непростую ситуацию с финансированием космической отрасли и, в частности, лунной программы. По нынешним планам, отправка космонавтов на Луну произойдёт в 2030-е годы. Примерно в эти сроки постоянные базы там планируют построить США (первый полёт запланирован после 2018 года), Китай (после 2020-го) и Япония (после 2020-го).
Судя по всему, главная цель создания лунной базы у каждой страны — добыча гелия-3 для термоядерной энергетики. Запасы гелия-3 на Луне оцениваются в 1 миллион тонн, чего должно хватить на обеспечение энергетических потребностей человечества более чем на 1000 лет.
Проект долговременной лунной базы сейчас детально прорабатывают специалисты ФГУП ЦНИИмаш — головной организации «Роскосмоса». Некоторые новые подробности об отечественном проекте колонизации Луны рассказала руководитель пресс-службы ЦНИИмаша Ольга Жарова.
Зачем нужна лунная база
Во-первых, для учёных лунная база — уникальное место для проведения научных экспериментов в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры важно для исследования эволюции Солнечной системы, появления жизни.
Отсутствие атмосферы позволяют строить на лунной поверхности оптические и радиотелескопы, способные получить гораздо более детализированные изображения, чем это возможно с земных телескопов. Строительство таких телескопов обойдётся дешевле, чем развёртывание космических обсерваторий, тиках как «Хаббл». К тому же, их гораздо проще обслуживать и модернизировать.
Лунная база может использоваться как перевалочный пункт для межпланетных и межзвёздных космических миссий и как космопорт.
Лунная база с электромагнитной катапультой. Концепт 1977 года. Изображение: NASA
Ещё одна важная причина колонизации Луны — наличие на Луне полезных ископаемых, запасы которых на Земле подходят к концу (гелий-3) или доставка которых на орбиту слишком дорого обходится (железо, алюминий, титан). На Луне найдены залежи водяного льда — источника воды, кислорода, водорода. В некоторых случаях проще использовать лунный материал, чем доставлять его с Земли.
Российские специалисты предполагали, что именно добыча гелия-3 станет главной частью российской лунной программы. Об этом говорил, в частности, глава РКК «Энергия» Николай Севастьянов (см. статью «К 2015 году Россия создаст станцию на Луне»).
«Постоянную станцию на Луне мы планируем создать уже к 2015 году, а с 2020 года может начаться промышленная добыча на спутнике Земли редкого изотопа — гелия-3», — говорил Николай Севастьянов десять лет назад.
По оценкам специалистов, на Луне содержится не менее 1 млн т гелия-3, что полностью обеспечит термоядерную энергетику человечества на срок более 1000 лет. Сейчас, чтобы обеспечивать всё население Земли в течение года, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. Добыча гелия-3 и переход на термоядерную необходим особенно важен с учётом того, что углеводородов на Земле осталось примерно на 50-90 лет (в России — на 77 лет, в Китае — на 14 лет), если верить органической теории происхождения нефти, основанной на наличии в биомаркеров в углеводородах.
Интересно, что список главных мировых импортёров нефти — США, Китай и Япония — совпадает со списком стран, которые первыми заявили о строительстве постоянных баз на Луне.
Некоторые эксперты считают, что условия вакуума и дешёвой солнечной энергии позволяют использовать лунную поверхность для строительства больших автоматизированных заводов по производству электроники, а также для металлургии: земная атмосфера сильно ухудшает качество литья и сварки и делает невозможной получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах.
На Луну также разумно перенести с Земли вредные и опасные производства.
Как будет происходить доставка первых космонавтов на Луну
По планам 2006 года, монтаж на орбите первых конструкций лунной базы планировалось поручить экипажу Международной космической станции в составе шести человек. Доставкой космонавтов и грузов должен был заняться новый многоразовый корабль «Клипер», чей ввод в эксплуатацию был намечен на 2015 г.
В РКК «Энергия» разрабатывали пилотируемый корабль «Клипер» и межорбитальный буксир «Паром», которые вместе образуют многоразовый транспортно-грузовой космический комплекс для промышленного освоения Луны.
12 апреля 2016 года научно-технический совет «Роскосмоса» утвердил проект ракеты-носителя тяжёлого класса «Ангара А5В» грузоподъёмностью 38 т полезной нагрузки при выводе на низкую околоземную орбиту (200 км).
Именно «Ангара А5В» будет использоваться для подъёма лунного посадочного модуля, межорбитальных буксиров и космических кораблей с экипажем.
Как сообщалось в апреле, российская экспедиция пройдёт в четыре этапа:
- Вывод на орбиту лунного посадочного модуля и межорбитального буксира.
- Вывод на орбиту второго межорбитального буксира (он стыкуется с посадочным модулем и отправляется к Луне).
- Вывод на орбиту основного космического аппарата с экипажем.
- Вывод на орбиту третьего межорбитального буксира.
Перед началом миссии запланирован ряд испытаний:
- Беспилотный испытательный запуск нового космического корабля «Федерация».
- Полёт космического корабля с экипажем на орбиту Луны.
- Полёт на лунную орбиту с лунным взлетно-посадочным комплексом (ЛВПК) с отправкой его на поверхность Луны без экипажа.
Для проведения испытательных запусков «Ангары A5B» и пилотируемой экспедиции на Луну сейчас готовят космодром «Восточный».
Российский проект лунной базы
Проект долговременной лунной базы изначально разрабатывался в СССР в КБ общего машиностроения под руководством Владимира Бармина в конце 1960-х – начале 1970-х годов как развитие программы освоения Луны с помощью ракеты-носителя Н1 Центрального конструкторского бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ, сейчас это РКК «Энергия»), рассказала Ольга Жарова из ФГУП ЦНИИмаш.
Новый проект колонизации Луны «Роскосмос» отправил в правительство РФ в декабре 2014 года. Согласно этому проекту, который расписан до 2050 года, освоение Луны начнётся с создания форпоста, в который войдут энергетическая установка, модуль жизнеобеспечения и экспериментально-лабораторный модуль, а также набор транспортных средств — луноходов и лунолётов. Первые 20 лет экспедиции на Луну будут налаживать и собирать элементы инфраструктуры и обслуживать действующие системы. Кроме этого, в окрестностях базы предлагается развернуть астрономическую лабораторию.
В 2016 году специалисты скорректировали план лунной программы. По новому графику, доставка российских космонавтов на Луну состоится в районе 2030-2035 года.
Проектированием лунной базы продолжают заниматься специалисты РКК «Энергия» и ЦНИИмаш. Сейчас определены некоторые ключевые параметры базы. Решено, что на начальном этапе количество членов экипажа не превысит 2–4 человек, а на более поздних этапах может достигать 10–12 человек. По расчётам ЦНИИмаш, при четырёх членах экипажа и продолжительности экспедиции 30 суток минимальный обитаемый гермообъем базы составляет 20 куб. м. Для активной деятельности экипажа инфраструктура должна быть на поверхности Луны. Под поверхностью Луны могут создаваться радиационные убежища, размещаться энергоустановки и пр.
Место для строительства лунной базы до сих пор не выбрали. Большинство предоложений в пользу размещения базы в окрестностях Южного полюса Луны, сообщила представитель ЦНИИмаш.
При детальной разработке плана лунной базы активно используются проекты, подготовленные научными коллективами СССР в 60-70-е годы, сказала Ольга Жарова. Например, примерно в том же виде берутся жилые помещения. Один из проектов советских инженеров изложен в документе «Отчёт по созданию лунных станций и инженерных строительных подвижных средств». Отчет выпущен в 1968 году, утвердил его преемник С.П. Королева, Василий Павлович Мишин, бывший в течение 20 лет (1946-1966) первым заместителем С.П. Королева в ОКБ-1, а в 1968 году являвшийся главным конструктором Центрального конструкторского бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ).
Рисунок Зарывающейся Лунной Станции, СССР, 1968 г
Среди прочего, в документе подробно описаны Лунная Инженерная Машина (стр. 10-28), Зарывающаяся Лунная Станция (стр. 29-31) и варианты Лунных Строительных Комбайнов (стр. 32-39). В ЦНИИмаше пояснили, что эскизные проекты лунной строительной техники уже созданы, подготовлены их 3D-модели.
Рисунок одного из вариантов Лунного Строительного Комбайна, СССР, 1968 г
Колонизация Луны, а затем Марса — очень интересные научные проекты. Вопрос только в деталях: какая страна первой построит базу, кто именно отправит первый экипаж на Марс: будет это государственное космическое агентство или частная компания. Но в любом случае колонизация Луны и Марса, скорее всего, начнётся при жизни нынешнего поколения. Многим из нас посчастливиться стать свидетелями этих исторических событий.
