На Луну за водой и топливом: первый в новейшей истории России запуск к спутнику Земли
В ночь на 11 августа была запущена межпланетная космическая станция «Луна-25». Ракета «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» после старта с космодрома Восточный доставит спутник с посадочным модулем к Луне. Это первый после перерыва в 50 лет полет нашего аппарата к спутнику Земли. Изюминка миссии — первая в истории космонавтики мягкая посадка в районе Южного плюса Луны.
Впервые на полюсе
Со времен Королева все отечественные межпланетные аппараты создаются в Химках, в НПО имени Лавочкина, хотя это не единственное направление деятельности легендарного предприятия. «Луна-25» — наследница аппаратов, которые первыми в истории оказались на соседних планетах и доставляли с Луны реголит. Последний советский аппарат «Луна-24» побывал на Луне в 1976 году, и название нового аппарата подчеркивает преемственность традиций. Естественно, техническая оснащенность «Луны-25» намного превосходит прежние поколения автоматических станций. В ее конструкции используется российская элементная база. «Луна-25» буквально напичкана последними достижениями космического приборостроения.
Главная задача миссии — отработка технологий мягкой посадки в полярной области, где еще не бывали земные аппараты, и проведение контактных исследований Южного полюса Луны. У ученых теплится надежда на то, что на Луне найдется лед, то есть вода, а это важный фактор для ее колонизации и строительства обитаемых баз. Возвращение реголита на Землю на сей раз не планируется. Вся миссия «Луны-25» рассчитана минимум на год.
Перелет к Луне займет пять суток. Самый трудный этап — посадка. После попадания на окололунную орбиту на высоте 20 километров станция дважды включает тормозные двигатели для схода.
И переходит в вертикальное свободное падение до высоты 800–1200 метров, когда информация поступает за счет доплеровского смещения при измерении скорости и дальности.
После чего включаются двигатели торможения в режиме большой тяги, потом — малой. Наконец «Луна-25» спускается с постоянной скоростью на поверхность. Остается выпустить антенны и начать сеансы связи с Землей.
Предшественники «Луны-25»: самые известные лунные миссии СССР
Новый виток
Почему мировая космонавтика почти на полвека потеряла интерес к изучению нашего спутника? На Луне побывали экипажи американских астронавтов и советские автоматические станции, которые не хуже человека трижды смогли доставить в земные лаборатории лунный реголит. Казалось, Луну изучили и никаких тайн земной спутник не сохранил. Но на новом витке развития космонавтики интерес к Луне вернулся и даже обострился.
И для того имеется несколько причин. Во-первых, возникла идея добывать на Луне гелий-3, бесценное топливо для термоядерных реакторов. Такой реактор позволит воссоздать энергию Солнца в земных условиях.
Другое дело, добычу гелия-3 на Луне вся планета экономически не потянет, даже если все страны обнимутся и запрягутся в одну упряжку. Что ж, очередная горячая тема для научных диспутов.
Имеются на Луне и другие ценные ископаемые, которые вовсе не обязательно отправлять на Землю. Можно использовать на фабриках, которые возникнут в космосе при колонизации других планет. Во-вторых, Луна открывает более широкие перспективы для науки, для исследования далекого космоса, чем земные телескопы. В-третьих, Луна рассматривается в качестве промежуточной, пересадочной базы для межпланетных путешествий. Вроде базового лагеря альпинистов при восхождениях на высокогорные вершины. Если учесть, что на Луну лететь неделю, а на ближайшую планету Марс — 9 месяцев, то без обитаемой лунной колонии не обойтись. Это принципиально новая задача для космонавтики, которая значительно сложнее, чем орбитальная станция на околоземной орбите.
Напомним, что именно наша страна является мировым лидером в сооружении орбитальных станций. Почему бы не продолжить хорошую традицию на Луне?!
Гонка продолжается
В 1960-е годы СССР и США, надрывая жилы, вели лунную гонку, где лидерство попеременно переходило от одной страны к другой. В ту эпоху уязвленный космическими успехами СССР президент Джон Кеннеди объявил, что текущее десятилетие его страна посвятит экспедиции и высадке человека на Луну.
Успешная миссия «Аполлона» привела к технологическому прорыву США во многих отраслях, напрямую с космонавтикой не связанных. Плоды «Аполлона» США вкушает до сей поры. Без сомнения, новый этап освоения Луны приведет и к новым революционным изменениям по всей технологической цепочке.
В XXI столетии самостоятельные лунные программы разрабатывают уже три страны — Россия, США и Китай. КНР, стартовав с опозданием, попыталась шаг за шагом повторить достижения лидеров прежней эпохи. В итоге, пока конкуренты упивались прошлыми заслугами, Китай вышел на высокие орбиты. Выполнил мягкую посадку на Луну. Вторым после СССР управлял луноходами и вернул грунт на Землю. Китай первым отправил аппарат на обратную сторону Луны. Цель Китая — пилотируемый полет и создание обитаемой миссии в районе Южного полюса. Создание лунной станции разрабатывается вместе с Россией, но это далекие перспективы. И они зависят в том числе от успеха миссии «Луна-25».
После Буша-младшего о Луне говорят все президенты США, за исключением нынешнего — Байдена. Даже такой земной человек, как Трамп, разрабатывал лунные программы. Его проект назвали «Артемида» в честь мифологической богини Луны. Но дело, кажется, заглохло. Словом, скорее Афродита вновь выйдет из морской пены, чем Артемида увидит лунные пейзажи.
Лучше меньше, да больше
Последние межпланетные экспедиции России были неудачными. В 1996 году погиб «Марс - 96», а в 2011-м — «Фобос-грунт».
Аварии произошли на начальной стадии, в окрестностях Земли, что является ударом по профессиональной гордости работников космической отрасли. Было принято решение не гнать коней, а учесть все ошибки.
Старт «Луны-25» переносился неоднократно, но это в космонавтике дело обыкновенное.
В 2027 и 2028 годах Россия намерена запустить орбитальный аппарат «Луна-26» и посадочную станцию «Луна-27». Второй аппарат оснастят установкой для бурения грунта. Российская лунная программа включает также создание корабля «Орел», строительство базового модуля окололунной станции. На 2025–2035 годы намечена высадка космонавтов для установки элементов лунной базы. Третий этап — строительство посещаемой базы на Луне с двумя обсерваториями.
В песне, написанной в год космического старта Юрия Гагарина, утверждалось, что «...на Марсе будут яблони цвести». Может быть, такое и случится, но сначала надо обустроить Луну.
СПРАВКА
Реголит — остаточный грунт, являющийся продуктом космического выветривания породы на месте. В настоящее время этим термином чаще всего называют поверхностный слой сыпучего лунного грунта.
Об авторе
Окончил факультет аэрокосмических исследований МФТИ, но нашел себя не в науке, а в журналистике. Специализируется на научной, исторической, общественно-политической тематике.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Игорь Маринин, Академик Российской академии космонавтики имени К. Э. Циолковского:
— В 2009 году американцы выяснили, что на Луне много воды. Из нее можно извлечь кислород и использовать его для дыхания, а на водороде работают двигатели космических аппаратов. Причем это не теория, а практика: воду для космических нужд мы уже разлагаем и используем. Недавно изготовили и продали индусам космический аппарат, где установлен водородно-кислородный двигатель. Для чего мы отправляемся на Луну сейчас? Во-первых, мы изучаем возможность добычи на Луне редкоземельных металлов, в том числе платиновой группы. Дело в том, что на Земле запасов металлов этой группы осталось на 30–40 лет — во всяком случае, в Китае, где их добывают. Поэтому, вполне возможно, через какое-то время их начнут добывать на Луне. И это, кстати, не так уж сложно. Эти металлы появляются на ней после того, как о ее поверхность разбиваются содержащие их метеориты. Поэтому для добычи металлов не нужно строить лунные шахты, достаточно просто собирать грунт и извлекать из него необходимые элементы. А редкоземельные металлы крайне важны: без них невозможно производство электроники. Вторая наша задача на Луне — установить там электронный телескоп, который мог бы наблюдать космос. Третье: необходимо изучить возможность организации посещаемой лунной базы. Туда могли бы прилетать люди, чтобы контролировать процесс добычи полезных ископаемых. В последние годы стало очевидно: отдельные ресурсы Земли заканчиваются, поэтому нужно использовать ресурсы других планет. Проще всего с Луны, ведь она к нам ближе.