Россия начнет колонизацию Луны в 2030 году
Громкое заявление вице-премьера Дмитрия Рогозина о намерении России колонизировать Луну, сделанное им в День космонавтики, как оказалось, имеет под собой проработанную платформу. В распоряжении «Известий» оказался проект Концепции российской лунной программы, подготовленной РАН, предприятиями Роскосмоса и МГУ. Цель данной программы — создать к середине века обитаемую базу на Луне и лунный полигон с возможностью добычи на спутнике Земли полезных ископаемых. Кроме того, авторы проекта не исключают привлечении к лунным проектам частных инвесторов. Первые экспедиции с высадкой космонавтов для создания постоянной лунной базы планируется осуществить в 2030 году.
В подготовке предложений в концепцию участвовали Институт космических исследований РАН (в том числе глава этой организации академик РАН Лев Зеленый), ЦНИИмаш, «НПО имени Лавочкина», РКК «Энергия», НИИ ядерной физики МГУ, Государственный астрономический институт имени Штернберга МГУ.
В самом начале проекта разработчики делают громкое заявление: «Луна является космическим объектом будущего освоения земной цивилизацией, и в XXI веке может начаться геополитическая конкуренция за лунные природные ресурсы». Следовательно, в России должен создаваться арсенал необходимых средств дальней космонавтики для обеспечения национальных интересов в освоении Луны, продолжают авторы концепции.
Аксиомой предыдущих проектов, касающихся не только освоения, но даже просто экспедиций посещения Луны, была широкая международная кооперация. Эта вводная основывалась на том, что в одиночку ни одно государство мира в обозримой перспективе не может себе позволить межпланетных проектов. Эта посылка присутствует и в новой концепции, но с оговоркой: «Должна быть обеспечена независимость национальной лунной программы от условий и объема участия в ней иностранных партнеров».
По замыслу авторов, лунная программа должна планироваться таким образом, чтобы каждые 3–4 года в стране реализовывался очередной лунный проект, олицетворяющий приоритетные научные и технические космические достижения России.
Осуществленные ранее экспедиции на Луну (советский проект «Луна» и американский «Аполлон») дали возможность установить, что в веществе Луны присутствуют алюминий, железо, титан, редкие земли и многие другие элементы таблицы Менделеева. «После того как геологические исследования Луны предоставят достоверные научные знания о распространенности полезных ископаемых, о степени содержания в них тех или иных элементов, будут составлено технико-экономическое обоснование целесообразности их добычи, переработки и доставки на Землю», — пишут авторы концепции, отмечая, что вслед за составлением технико-экономического обоснования можно будет ставить вопрос о привлечении на Луну частных инвесторов.
Осваивать Луну нужно динамично, утверждают авторы, поскольку «в ближайшие 20–30 лет ведущие космические державы будут разведывать и закреплять за собой удобные лунные плацдармы для обеспечения будущих возможностей практического использования». Плацдармы будут использоваться для геологической разведки лунных недр, для опытов по использованию реголита (лунного грунта), в том числе содержащихся в нем водорода и кислорода, для строительства лунной космической инфраструктуры и обеспечения в ней среды обитания человека. Первые плацдармы людей на Луне будут располагаться в окрестности полюсов, предполагают авторы. «На полюсах солнечные лучи направлены практически по касательной к поверхности. Вследствие этого полярные горы могут быть районами постоянного освещения, а полярные низменности — районами постоянного затенения», — говорится в документе.
Работы по освоению Луны до 2040 года авторы делят на три этапа, содержание каждого из которых будет определяться наличием необходимых средств выведения и космических комплексов для автоматических и пилотируемых проектов.
Первый этап, предлагаемый к включению в Федеральную космическую программу (ФКП) 2016–2025 годов, предполагает отправку на спутник Земли автоматических межпланетных станций «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27» и «Луна-28». Задачи этих аппаратов — определение состава и физико-химических свойств лунного полярного реголита с водяным льдом и другими летучими соединениями, выбор наиболее перспективного района в области Южного полюса Луны для будущего развертывания там полигона и лунной базы.
Второй этап, запланированный на 2028–2030 годы, включает пилотируемые экспедиции на орбиту Луны без высадки на ее поверхность. В этих целях в РКК «Энергия» уже создается транспортный пилотируемый корабль.
Третий этап, запланированный на 2030–2040 годы, включает в себя экспедиции посещения космонавтами потенциального района размещения лунного полигона и развертывание первых элементов инфраструктуры из лунного вещества. Предлагается начать строить элементы лунной астрономической обсерватории, а также объектов для мониторинга Земли.
Стоимость описанных проектов просчитана не полностью. Ясность присутствует только в отношении первого этапа, предлагаемого в ФКП 2016–2025 годов: это порядка 28,5 млрд рублей. Ранее была представлена смета строительства нового пилотируемого корабля для лунных миссий: это 160 млрд рублей в ценах 2012 года (кроме корабля сумма включает в себя ракетный блок аварийного спасения, сборочно-защитный блок, комплекс наземных средств, в том числе комплекс средств подготовки и пуска).
— Луна — это первый шаг на пути в дальний космос, — говорит научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев. — Поэтому имеет смысл использовать Луну как перспективный космодром. Потому что таскать грузы с Земли в космос очень накладно. Например, у ракеты «Протон» стартовая масса 700 т, а на низкую околоземную орбиту он выводит всего 20 т. В итоге теряются металл, аппаратура. Если же брать какие-то материалы с Луны, где для этого создать инфраструктуру, получится куда более выгодно, в том числе если запускать с Луны спутники Земли. Но создание такой инфраструктуры там возможно, по-видимому только к концу века. Что касается добычи на Луне ресурсов, то возить их на Землю смысла нет: даже если там найдут алмазы, их всё равно нерентабельно будет сюда доставлять. Но в любом случае можно начать с выделения кислорода, он на Луне присутствует во многих соединениях.
По мнению Андрея Ионина, члена-корреспондента российской Академии космонавтики, такие масштабные проекты, как колонизация Луны или Марса, вряд ли будут осуществляться за государственный счет.
— Освоение планет людьми будет прерогативой частных компаний, — считает он. — Уже сейчас много таких проектов: они предусматривают колонизацию Марса, добычу полезных ископаемых на астероидах и тому подобные инициативы. Сложно представить, что какое-то правительство готово будет тратить триллионы на создание лунных баз, притом что у них масса других, более насущных задач: медицина, образование, армия. Ну кто сейчас, будучи в здравом уме, возьмет и заявит: на социальные программы денег нет, а на лунную базу есть — будем там добывать полезные ископаемые. Это нереально.
В Роскосмосе пояснили, что предложения в Федеральную космическую программу будут проходить всестороннюю экспертизу на уровне отраслевых экспертов и ученых, после чего проект ФКП будет передан на рассмотрение в правительство.
Источник
В 2021 году «Роскосмос» возобновит лунную программу
Напомним: ранее по итогам заседания Совета РАН по космосу с участием главы госкорпорации Дмитрия Рогозина и президента РАН Александра Сергеева сообщалось, что российская программа освоения Луны будет реализована в несколько этапов до 2040 года. Так, до 2025 года планируется отработать все технологии на МКС, создание базового модуля окололунной станции, испытание перспективного пилотируемого корабля «Федерация», беспилотные облеты Луны «Федерацией» и исследование Луны автоматическими станциями. Второй этап — отработка средств доступа на поверхность Луны, первые пилотируемые полеты и размещение первых элементов посещаемой базы. На третьем этапе должно быть завершено строительство полноценной посещаемой лунной базы. Станция может быть создана с 2030 по 2035 год. А первая высадка космонавтов рассчитана на двухнедельное пребывание на поверхности Луны.
В конечном счете, как говорят эксперты, речь идет именно о создании долгосрочной лунной базы — не обитаемой, а посещаемой. В основном — это переход на роботизированные системы, на аватары, которые будут решать задачи на поверхности Луны. По словам главы «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина, эта задача более масштабная и ответственная, чем та, которая стояла перед США во время их лунной программы в 60-е и 70-е годы.
На октябрь будущего года запланирован запуск космического аппарата Луна-25. Это будет первый после 45-летнего перерыва пуск к Луне: последний состоялся в 1976 году. Его основной задачей станут дистанционные исследования и выбор подходящих площадок для последующих спускаемых аппаратов, а посадочный аппарат будет исследовать поверхность в районе южного полюса, в том числе криогенным бурением до глубины двух метров.
Затем «Луна-26» создаст трехмерную карту Луны для выбора места высадки первых российских космонавтов. Как рассказал директор Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович на заседании Совета РАН по космосу, впервые с помощью стереосъемки будет создана топографическая карта Луны с разрешением 2-3 метра. На плоскости это уже есть после работы американских спутников, но здесь с помощью обработки стереоизображений и анализа освещенности будет получена универсальная карта высот всей Луны с высокой точностью.
Специально под работу стереокамеры выбрана высота орбиты «Луны-26» над лунной поверхностью — примерно 60 километров. Запуск «Луны-26» планируется на 2024 год.
Также уже сообщалось, что «Роскосмос» планирует выделить 594 миллиона рублей на эскизный проект станции «Луна-28», которой предстоит привезти лунный грунт на Землю. По планам, запуск лунной посадочной станции «Луна-28» («Луна-Грунт») с космодрома Восточный с помощью ракеты-носителя «Ангара-А5» с разгонным блоком ДМ-03 намечается в 2027 году. Станции предстоит совершить посадку на южном полюсе Луны, взять образцы лунного грунта в замороженном виде и возвратить их на Землю в специальной капсуле.
По словам руководителя отдела ядерной планетологии ИКИ РАН Игоря Митрофанова, «Луна-28» может доставить на Землю от двух до четырех килограммов образцов лунного грунта. Всего станция возьмет десять образцов лунного грунта на глубине до одного метра, масса каждого из них составит 150 граммов. Ученые ожидают, что в каждом образце будет содержаться до восьми граммов воды в замороженном состоянии.
Между тем, новый российский корабль «Орел» должен совершить пилотируемый облет Луны в 2029 году. Это следует из презентации первого заместителя главы «Роскосмоса» Юрия Урличича на Академических чтениях по космонавтике памяти С. П. Королева.
Так, на 2028 год планируется беспилотный облет Луны кораблем «Орел», в 2029 году — пилотируемый облет и отработка пилотируемой стыковки корабля с лунным взлетно-посадочным комплексом. Также на 2029 год планируется отправить автоматический луноход.
В презентации упоминается российская лунная программа, в рамках которой планируется несколько миссий — «Луна-Глоб» (2021 год), орбитальный аппарат «Луна — ресурс-1» (2024 год), посадочный аппарат «Луна — Ресурс-1» (2025 год), «Луна-Грунт» (2028 год).
Первый испытательный запуск корабля «Орел» (ранее назывался «Федерация») должен состояться в 2023 году, его первый беспилотный полет к Международной космической станции (МКС) — в 2024-м, а пилотируемый полет на станцию — в 2025-м.
Источник
Притяжение Селены
Предполагается, что ракета-носитель «Союз-2.1б» с космодрома Восточный отправится к Луне в ближайшее время. Это будет первая лунная миссия в истории новой России: предыдущая «Луна-24» состоялась аж 45 лет назад, в далеком 1976-м. Но в отличие от экспедиций советских предшественников, нынешнему аппарату предстоит прилуниться не в экваториальной части единственного спутника Земли, а ближе к Южному полюсу, в окрестностях кратера Богуславского или Манцини (резервная точка посадки). Планируется, что зонд будет работать на поверхности Луны не менее года и на Землю не вернется. Основные задачи миссии — отработка технологии мягкой посадки, контактные исследования лунного реголита. Также «Луна-25» начнет новую эпоху исследований спутника отечественными станциями.
Романтика и гравитационный щит
Луна. Как много в этом слове. Кто не гулял с любимым человеком под романтичной Луной всю ночь напролет? Кто не любовался острым месяцем новой Луны, не скрипел зубами от бессонницы в полнолуние? Луна волновала умы людей еще задолго до появления современной астрономии. О ней складывали легенды, ее прославляли поэты, живописали художники. Еще в древности были подмечены многие особенности «поведения» ночного светила: она управляет морскими приливами и отливами, влияет на самочувствие людей и поведение животных, на клев рыбы, рост волос и ногтей и на многие другие аспекты нашей жизни.
И возможно, самое главное, что единственный естественный спутник защищает Землю от космических бомбардировок, принимая на себя удары тысяч метеоритов и астероидов. Кратеры на ее поверхности — это шрамы от столкновения с другими небесными телами, некоторые из которых в диаметре превышали 300 километров. Почему-то совсем не хочется представлять, что было бы на Земле, прилети сюда такой раскаленный «камушек». И чтобы этот гравитационный щит не ослаб, изучать Луну мы будем бережно и с благодарностью.
Миссия выполнима
«Луна-25» представляет собой посадочный аппарат, целью запуска которого являются отработка технологий мягкой посадки, квалификация облегченной посадочной платформы, обладающей базовыми возможностями для обеспечения посадки на Луну, а также проведение исследований на поверхности Луны в околополярной области, — сообщили в Госкорпорации «Роскосмос». — Реализация космической экспедиции «Луна-25″ является важным шагом в освоении космического пространства, который позволит на качественно новом уровне взглянуть на перспективы освоения планет Солнечной системы, понять механизмы зарождения планет, появления воды и, следовательно, жизни на Земле».
Успешная реализация российского проекта «Луна-25», добавили эксперты Роскосмоса, позволит создать технологический задел для реализации последующих лунных миссий, начать исследования Луны с новым качеством, впервые в мире исследовать ее грунт в области Южного полюса.
На борту зонда установлены 8 камер, которые будут вести съемку перелета, а также панорам лунной поверхности с места посадки. Зонд будет непрерывно работать в течение года, даже в условиях полярной ночи при температуре, доходящей до минус 170 градусов. Для этого разработана сложная система терморегуляции.
Задачи аппарата — изучение внутреннего строения и разведка природных ресурсов, в том числе воды, в околополярной области Луны, а также исследование воздействий на поверхность Луны космических лучей и электромагнитных излучений.
Испытания продолжаются
В рамках подготовки к лунной миссии в НПО Лавочкина испытания космического аппарата идут полным ходом.
Масса летного изделия в заправленном виде — 1750 килограммов. Сам зонд состоит из двух основных конструктивных частей.
Нижняя — посадочное устройство, представляющее конструкцию с амортизационными опорами, обеспечивающими мягкую посадку. На нем же закреплена двигательная установка станции, с помощью которой производится коррекция траектории перелета к Луне, торможение при сходе с орбиты и собственно прилунение.
Здесь же смонтированы топливные баки, устройство для забора лунного грунта, датчики, антенны. Верхняя часть — негерметичный приборный отсек. На нем находятся панели солнечных батарей, радиаторы системы терморегулирования, электронное оборудование, научные приборы, источник энергии. Всего на борту станции размещены девять различных научных приборов общей массой 30 кг.
Комплект приборов имеет большой спектр задач. Главная, конечно, это исследование грунта контактным методом. Для этого предназначен манипулятор с ковшом, который возьмет лунный грунт с глубины 15-30 сантиметров и подаст его в специальный прибор-анализатор.
На Землю грунт не полетит, состав реголита будет определяться на месте. Цель — подтвердить наличие воды, точнее, льда, который обнаружен по совокупности косвенных методов. Наличие следов воды очень важно для последующего освоения Луны, считают ученые, поскольку это — ценнейший ресурс. Если вода будет найдена, появится возможность построения обитаемых лунных баз.
Отличный от других
Назревает, конечно, вопрос: а почему верхний отсек негерметичный? Не навредит ли это научным приборам? «Это как раз одно из отличий «Луны-25″ от предыдущих аппаратов, — объяснили в Роскосмосе. — Это позволяет уменьшить вес конструкции и соответственно освободить дополнительную массу для научных приборов. Сами приборы не пострадают от перепада температур: они размещены на термостабилизированной панели. Во время лунного дня лишнее тепло отводится в космос специальными радиаторами. А ночью избежать замерзания помогут радиоизотопные источники тепла».
Ну а о втором отличии мы уже упоминали: все советские лунные станции осуществляли посадку в экваториальных районах, а «Луна-25» впервые будет садиться у Южного полюса. «Для посадки наши коллеги в РАН выбрали две точки: основная — к северу от кратера Богуславский и резервная — к юго-западу от кратера Манцини. Каждое место посадки имеет вид эллипса 30х15 километров с уклонами не более 15 градусов», — сообщили в Роскосмосе.
Прилуниться там будет намного труднее из-за сложного рельефа местности: там скалы, большие камни, поэтому выбор площадки для посадки — важная научная задача. Этим объясняется и небольшая в принципе масса и количество приборов на борту: помимо исследований реголита задача станции — отработать посадку именно на пересеченной местности. Сложность еще в том, что, кроме рельефа, надо учитывать много других факторов: в месте прилунения должна быть большая вероятность наличия льда, должны соблюдаться требуемые условия освещенности и радиосвязи.
Смотрим в будущее
В научной программе задействовано более 25 организаций Госкорпорации «Роскосмос». Так, уникальные приборы разработали специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН). Причем ученые уже смотрят в будущее и трудятся над оборудованием для следующих лунных экспедиций. Ведь миссией «Луна-25» программа изучения спутника Земли не ограничивается: она станет демонстратором возможностей сложной посадки. Следующий зонд «Луна-26» будет орбитальным, а вот «Луна-27» станет тяжелой посадочной автоматической станцией для самого глубокого изучения соседки Земли. «Для миссии «Луна-27″ мы создали специальный прибор, который входит в состав газоаналитического комплекса и работает на основе диодно-лазерной спектроскопии. Его задача — сделать пиролиз лунного грунта и по его летучим компонентам — вода, углекислый газ и т.д. — определить состав реголита в окрестностях Южного полюса Луны», — говорит заведующий лабораторией экспериментальной спектроскопии отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН Имант Виноградов. А его коллега, научный сотрудник отдела ядерной планетологии ИКИ РАН Дмитрий Головин добавляет: «В месте посадки «Луны-25» ожидается довольно сухой грунт и низкое содержание воды. А вот аппарат «Луна-27″ осуществит посадку в более интересном месте спутника Земли с точки зрения содержания воды в грунте. Там ожидаются бОльшие значения, и это очень перспективно для поиска новых полезных ископаемых на Луне».
Уникальная задача
В основном все предыдущие миссии были нацелены на исследование экваториальных районов. В случае успешной реализации программы мы будем пионерами в этой области исследований. Районы посадки лунной станции «Луна-25» и последующей «Луна-27» могут превратиться в зоны российских национальных интересов, с которых начнется практическое освоение Луны и, в перспективе, создание лунной базы.
По утверждению специалистов Роскосмоса, в первую очередь знания и сведения о Луне необходимы Российской академии наук в интересах фундаментальных космических исследований. Немаловажно и то, что материалы и технологии, которые получают при разработке космической техники, в том числе и при создании лунных космических аппаратов, в дальнейшем найдут применение в других областях — в медицине, на транспорте, в электронной промышленности и т.д. То есть одним своим существованием космические исследования способствуют продвижению других отраслей.
По мнению же ученых ИКИ РАН, полярные области Луны — наиболее перспективные для проведения исследований. Данные, которые были получены в нулевых годах нашего века, в том числе и с российского нейтронного телескопа LEND, установленного на американском орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance Orbiter, показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами. Эти соединения на Луну приносили кометы. Полюс на Луне можно сравнить с природным холодильником, где в холодных ловушках полярного реголита сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на спутник Земли. Научные приборы «Луны-25» будут изучать состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите. Ее наличие в будущем освободит космонавтов от необходимости доставки воды с Земли. Также она понадобится для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и водородного горючего.
Из истории вопроса
Эпоха изучения Луны космическими средствами началась в январе 1959 года, когда СССР произвел запуск автоматической межпланетной станции «Луна-1». С помощью этой АМС были получены данные о радиационной обстановке и газовой составляющей межпланетного вещества в окололунном пространстве.
«Луна-2», стартовавшая в сентябре того же года и через три дня совершившая жесткую посадку на Луне, стала первым космическим аппаратом с Земли, достигшим другого небесного тела. Миссия подтвердила гипотезы ученых, что Луна не имеет сильного магнитного поля и что вокруг нее нет радиационных поясов.
А менее чем через месяц третья экспедиция на Луну смогла добыть снимки ее обратной стороны, благодаря чему советские ученые смогли сделать первый глобус нашего естественного спутника.
Первую мягкую посадку на Луну совершила АМС «Луна-9» уже зимой 1966 года. В течение трех с лишним суток аппарат передавал телепанораму поверхности спутника, измерял уровень радиации и пыли — последний, кстати, оказался меньше ожидаемого. АМС «Луна-10», запущенная в марте 1966-го, вышла на орбиту Луны и стала ее первым искусственным спутником. Анализ траектории станции позволил провести предварительное определение параметров гравитационного поля Луны.
В сентябре 1970 года «Луна-16» доставила советским ученым 101 грамм лунного грунта. Той же осенью в ходе миссии «Луны-17», доставившей на спутник первый управляемый с Земли луноход, было определено среднее расстояние между Землей и Луной, которое составило 384 467 километров.
В ходе последней в советской истории 24-й лунной миссии в 1976 году на Землю был доставлен лунный грунт с глубины более полутора метров.
Что интересно, программы освоения Луны были свернуты в СССР и США почти одновременно. Летать на естественный спутник Земли оказалось очень дорого, кроме того, было непонятно, зачем: вроде бы о Луне было известно все. Впрочем, исследования нашей соседки продолжали проводить Китай и Индия.
И снова здравствуйте
После того как в 2009 году упомянутый выше нейтронный российский телескоп LEND «узрел» признаки льда в районах полюсов Луны, интерес к Луне возобновился, так как, по словам представителей Роскосмоса, в случае наличия достаточного количества льда позволит в перспективе создавать обитаемую инфраструктуру на поверхности Луны.
И, готовя к запуску «Луну-25», в Роскосмосе одновременно готовят следующие миссии. Так, сообщили нам в ведомстве, «Луна-26» будет орбитальным аппаратом.
Он станет работать на орбите Луны и проводить дистанционные исследования ее поверхности, в том числе картографирование минералогического состава Луны, изучение структуры подповерхностных слоев, картирование распределения водяного льда на поверхности Луны.
«Луна-27» — это уже тяжелый посадочный аппарат для извлечения с глубины и анализа образца лунного льда. «Он будет оснащен системой высокоточной и безопасной посадки. То есть в процессе снижения аппарат на определенной высоте будет сканировать поверхность Луны и выбирать наиболее подходящее место для совершения посадки, — пояснили в Роскосмосе. — Также аппарат будет оснащен криогенной глубинной бурильной установкой, которая сможет бурить на глубину до 2 метров. Анализировать грунт аппарат будет на месте.
Место проведения исследований, так же как и в миссии «Луна-25», — район Южного полюса. А доставка грунта из района Южного полюса на Землю запланирована в ходе следующих миссий.
В 1608 году мастер Иоанн Липперсгей соорудил свой первый телескоп. С его помощью ученые смогли более подробно рассмотреть космический спутник нашей планеты. И сейчас Луна является наиболее изученным космическим телом, а также первым, на котором побывал человек с Земли. Развитие космонавтики в прошлом столетии позволило людям увидеть наконец обратную сторону Луны (из-за равенства орбитальной скорости вращения Луны вокруг Земли и угловой скорости вращения Луны вокруг своей оси естественный спутник всегда повернут к нам одной и той же стороной).
Несмотря на то что люди знают о Луне очень многое, ночное светило тем не менее является объектом наиболее пристального изучения астрономов. И, между прочим, ученые до сих пор ведут спор, а является ли Луна планетой? Ведь от классического определения планеты ее отличает несколько признаков: она не вращается вокруг звезды, имеет довольно маленькое ядро и силу притяжения.
Но среди остальных спутников Солнечной системы она уникальна. Прежде всего, у нее слишком большая масса (если сравнивать с другими спутниками). Также Луна располагается на довольно большом расстоянии от Земли, чтобы быть «захваченной» ее гравитационной силой. И вдобавок ко всему она вращается вокруг Земли не в плоскости экватора, что опять-таки нехарактерно для «настоящих» спутников. Так кто же ты, Луна?
Источник