Колония на Луне: реальное будущее или фантазии миллиардеров?
«В моем детстве, — вспоминает научный редактор Wired Эрик Ниилер, — мы с братом никак не могли насытиться «Космосом: 1999», сериалом середины 70-х, который гипнотизировал нас крутыми спецэффектами, милой Барбарой Бэйн, которая играла вместе со своим настоящим мужем Мартином Ландау, и изображением Луны в качестве главного героя 48-минутных эпизодов. Предпосылка была немного надуманной: взрыв на лунной базе выталкивает Луну с земной орбиты и отправляет в путешествие по галактике. Происходящее было всего на 15 лет в будущем.
Сможем ли мы создать колонии на Луне?
В те годы, годы после программы «Аполлон», мы ожидали, что NASA или некие международные космические силы будут работать над космическими базами в реальной жизни. Более четырех десятилетий спустя мы все еще ждем нашу «лунную базу Альфа», хотя это не от отсутствия интереса. Бывшие астронавты, предприимчивые мечтатели или мечтательные предприниматели, все они хранят мечту о лунной колонии. Сегодня, благодаря слиянию технологий, денег и политических интересов эта идея может выйти за пределы научной фантастики ближе к реальности».
Далее — от первого лица.
Почему ы до сих пор не колонизировали космос?
Из моих интервью с космологами, представителями отрасли и футурологами стало известно, что существует неофициальный план, который медленно формируется для колонизации Луны. Во-первых, частные космические компании ищут способы снизить расходы на запуск. Прямо сейчас, как говорит SpaceX, каждый запуск ракеты Falcon 9 обходится ей в 62 миллиона долларов, а более мощной Falcon Heavy — 90 миллионов долларов. Спутниковые компании и другие хотят получать нечто вроде оптовой скидки, заказывая полеты в космос. SpaceX доставляет еду и припасы на Международную космическую станцию, в надежде начать отвозить астронавтов к концу 2019 года.
Затем появятся летающие и орбитальные платформы. Китайцы планируют запустить орбитальную космическую станцию к 2020 году, в то время как NASA обратилось к частным компаниям с предложением разработать лунную орбитальную платформу-шлюз возле Луны к 2022 году. Она может стать стартовой площадкой NASA для будущих экспедиций и поселений, как на Луне, так и на Марсе.
В то же время, частные фирмы вроде Moon Express, равно как и Китайское, Индийское и Европейское космические агентства двигаются вперед с роботизированными посадочными модулями и роверами. Конечным шагом, говорят сторонники, будет постоянное присутствие людей на поверхности Луны. Возможно, сперва появится правительственная база, а затем и частный отель на Луне.
Вовлеченность NASA в лунные планы — это ключ к тому, чтобы позволить частным компаниям строиться на поверхности Луны, говорит Крис Левики, CEO Planetary Resources, редмондского стартапа, который планирует разрабатывать астероиды ради ракетного топлива и воды.
«Правительственные программы — это главные арендаторы в торговом центре», говорит Левики о NASA и будущей лунной базе. «Без крупных арендаторов мелкий бизнес не проживет. Без NASA было бы слишком тяжело делать это самостоятельно».
Некоторые утверждают, что все это может произойти в следующие 10 лет. Другие говорят, что пройдет по меньшей мере 20 лет, прежде чем будут разработаны технологии рутинных лунных запусков и стоимость станет достаточно низкой, чтобы породить потребительский спрос.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
И хотя кажется, будто все развивается очень медленно, один из лунных экспертов уподобляет это созданию колоний Нового Света, которое не проходит за одну ночь. «Есть задержка между открытием, исследованием и эксплуатацией», говорит Джеймс У. Хед, планетолог Университета Брауна, который начал свою карьеру в NASA, выбирая места высадок на Луну для миссий «Аполлона».
С чего начать?
Сторонники колонизации Луны считают, что лунная база позволит нам лучше понять, как достичь дальних пределов Солнечной системы. Кроме того, будет весело посетить Луну хотя бы разок в жизни. Кроме того, Луна намного ближе Марса — до нее можно добраться за три дня, а не за девять месяцев — поэтому туда полетит больше людей.
Кроме того, на Луне можно добывать ценные ресурсы.
Некоторые исследователи из Китая и Европы полагают, что на ее поверхности содержатся большие запасы гелия-3, редкого элемента, который можно использовать в качестве будущего источника энергии для заправки ракет, отправляющихся с Земли дальше в космос. (Недостатком является то, что переработка гелия-3 во что-то полезное требует огромного количества энергии). Также в полярных регионах Луны есть замороженная вода: расщепите ее на водород и кислород при помощи электролиза и получите пригодный для дыхания воздух — еще один источник ракетного топлива. Возможно, это будет нескоро, но руководители европейской и китайской лунных программ уже заявили, что намерены исследовать эти варианты в будущих лунных миссиях.
Есть и другая хорошая причина для создания колоний: наше выживание. Джеймс Хед вспоминает, что ему часто говорил командир «Аполлона» Джон Янг, который летал в космос во время программ «Джемини», «Аполлона» и шаттлов, когда его спрашивали, нужно ли людям возвращаться на Луну: «Вид с одной планетой не выживет. Покинуть планету — неплохая стратегия выживания. Рано или поздна она будет единственной мотивацией создавать базы на Луне».
Как будет работать лунная экономика?
Чтобы лунная база работала, ей необходима экономическая основа. Среди США уже назревает экономика «низкой околоземной орбиты» (НОО, если коротко), среди тех, которые выводят спутники в космос, обслуживают их и готовятся строить места для людей, которые будут жить и работать на орбите Земли.
Экономика НОО растет. С 2000 года более 180 стартапов привлекли более 18,4 миллиарда инвестиций, если верить отчету Bryce Space and Technology за май 2018 года. SpaceX стоимостью 28 миллиардов долларов — настоящий гигант коммерческой космической отрасли, и глава корпорации Илон Маск хочет все и сразу: запустить констелляцию спутников на НОО, отправить людей к Луне и основать базу на Марсе.
У Маска есть история сорванных сроков. Будь то поставки Tesla Model 3 или его амбициозные планы на космос. Но частота запуска ракет SpaceX — 28 с начала 2017 года — сделала его компанию одной из самых успешных космических компаний в мире.
Также выяснилось, что используя многоразовые ракеты SpaceX может здорово снизить стоимость запуска. Это может открыть дверь к новому набору стоянок в нуль-гравитации вокруг Земли и, возможно, Луны. Эти частные заправочные станции в конечном итоге могут заменить Международную космическую станцию — миссию длиной в 20 лет и стоимостью в 100 миллиардов долларов, которая уже вот-вот должна завершиться.
Переход от НОО-экономики к лунной экономике — вполне реальный сценарий, считает Джеффри Манбер, CEO Nanoracks, хьюстонской компании, которая руководит собственной космической лабораторией на МКС и запускает 10-дюймовые кубсаты для коммерческих и университетских клиентов с МКС.
«Через пять лет на НОО будут отели, а через десять вы увидите растущую инфраструктуру», говорит Манбер. «По всему фронтиру будут разбросаны отели со складами, заправками, коммерческими модулями или лунными колониями».
Называйте Манбера сумасшедшим, но многое из того, о чем он говорит, уже происходит. Bigelow Aerospace, стартап космических технологий, построил надувной рабочий модуль для астронавтов на космической станции в 2016 году и планирует вывести на орбиту Луны еще один к 2022 году. Компания принадлежит Роберту Бигелоу, миллиардеру-основателю, который верит в то, что НЛО посещали Землю. Бигелоу — один из нескольких миллиардеров, которые участвуют в гонке за Луну, среди Джеффа Безоса и его Blue Origin, Маска и его SpaceX, Ричарда Брэнсона и его Virgin Galactic.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Их толстые кошельки и свобода от необходимости сдавать квартальный отчет по доходам помогают продвигать технологии вперед семимильными шагами. Они строят ракеты, которые могут доставить Bigelow и Nanoracks на Луну. Только NASA в эпоху «Аполлона» могло жечь столько же топлива, сколько Безос, который недавно завявил, что продает акции Amazon на миллиард долларов в год, чтобы поддерживать работу Blue Origin.
Blue Origin разрабатывает посадочный модуль Blue Moon, который сможет переносить груз на лунную поверхность для будущей базы, и ракету New Glenn, которая прошла успешные испытания в июле.
Насколько реалистичны планы по созданию колоний?
Экономика запуска ракет может стать переломным моментом в развитии всего этого, считает писатель Энди Уир. Он написал «Марсианина», научно-фантастический роман об астронавте, попавшем на Марсе, который в итоге был экранизирован Мэттом Деймоном. В качестве продолжения Уир написал «Артемиду» о лунной колонии. По плану Уира, «Артемида» будет построена в 2080-х годах. Он также считает, что реальная лунная база тоже возможна.
«Чтобы наше будущее стало хайнлайновским», говорит он, ссылаясь на классика научной фантастики 50-х Роберта Хайнлайна, «нужно найти дешевый способ покинуть земную гравитацию; как только вы это сделаете, придет и остальное».
Уир подсчитал, что нужно, чтобы отправить туристов и туристок на лунный отдых за 70 000 долларов. Его приблизительная оценка заключается в том, что стоимость запуска ракеты должна снизиться с 4635 долларов США за килограмм до 35 долларов США за килограмм. Это существенное снижение, но, возможно, пройдет не так много времени, прежде чем цифры сойдутся.
Как только эта проблема решится, считает Уир, природных ресурсов Луны хватит на то, чтобы построить город.
«Даже в мире, в котором вы снизили цену НОО, вам нужно использовать ресурсы на месте», говорит Уир. «Первопроходцы не брали с собой паллеты с древесиной, чтобы строить свои дома». Уир говорит, что Луна чрезвычайно богата тем, что вам нужно, чтобы строить лунную базу — например, анортитовым камнем, который покрывает обширные районы поверхности Луны, потому что его можно разделить на алюминий, кислород, кальций и кремний (используется в стекле).
Но после всех своих исследований Уир понял, что морское дно, полярные районы Земли и Сахару легче колонизировать, чем Луну. Он отмечает, что нужно брать с собой кислород для дыхания, защиту от космического излучения и воду с едой.
«Проблема в том, что никто не хочет посылать людей на Луну», говорит Уир. «Все хотят посылать роботов. Люди мягкие и умирают. Роботы прочные и… тоже умирают, но всем плевать».
Китай уже работает над этим. Китай планирует запустить посадочный аппарат и ровер в декабре на дальнюю сторону Луны. Лидеры страны также говорили о том, чтобы поставить космонавтов на Луну к 2036 году, а Белый дом требует, что NASA вернулось на Луну.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Хед, планетолог, работающий с китайцами, верит, что китайское правительство обеспечит подобное технологическое предприятие любыми ресурсами. Китайская космическая программа не остановится из-за нехватки средств, как американская. Для Китая поставить людей на Луну — главная задача.
Источник
Освоение Луны: современные проекты России, Китая, США и других стран
По прошествии полувека с момента запуска программы «Аполлон» человечество вновь обратило свои мысли к освоению Луны. Исследовать спутник планируют как государственные, так и частные космические компании, так что, вероятно, в ближайшие десятилетия нас ждет новая Лунная гонка.
И сегодня мы поговорим о действующих лунных программах разных стран.
Китайская Народная Республика
В XXI веке Китай стремится захватить первенство в освоении спутника Земли. Лунную программу «Чанъэ» начали продумывать еще на рубеже веков, хотя на тот момент Поднебесная не обладала уровнем технологий, чтобы реализовать свои амбициозные планы. Но вскоре у китайцев появилась такая возможность. Аппараты «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» позволили сделать карту поверхности Луны. В 2013 году «Чанъэ-3» с луноходом «Юйту» совершила на Луну.
Преуспел Китай и в исследовании обратной стороны спутника. Там в 2019 успешно сел «Чанъэ-4». Помимо уже стандартных процедур вроде сбора грунта и фотографировании поверхности, зонд провел био-эксперимент по созданию замкнутой экосистемы: на станции были посажены семена хлопка, одно из которых проросло, но затем погибло из-за холодной лунной ночи. Кроме того, по сей день «Чанъэ-4» отправляет на Землю снимки поверхности обратной стороны спутника. Миссия также анализирует радиосреду, чтобы оценить возможности для последующего размещения здесь радиотелескопов.
Еще больше впечатляющих миссий ожидается у Китая впереди. Зонд «Чанъэ-5» будет снабжен искусственным интеллектом (как, впрочем, и два предыдущих аппарата). В декабре 2019 года ему предстоит с помощью отработанных схем прилунения и старта добыть лунный грунт и горные породы спутника, а затем вернуться на Землю.
Запланированные миссии «Чанъэ-6, 7, 8» станут роботизированными исследовательскими станциями у южного полюса Луны. В дальнейших планах Китая — отправить своих астронавтов и построить международную лунную исследовательскую станцию (МЛИС). Для этого проекта в Поднебесной готовы сотрудничать с другими странами и частными компаниями, которые развернули собственные проекты по исследованию Луны.
После завершения программы «Аполлон» исследование Луны американцами было почти полностью прекращено. В начале 21 века в NASA заявили о стремлении вернуться на спутник Земли. В 2009 году были запущены орбитальные зонды Lunar Reconnaissance Orbiter и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite. Их целью стали анализ лунной поверхности и поиск воды. Кроме того, LRO осуществила съемку лунных модулей, посадочных площадок и элементов оборудования, оставшихся после миссий «Аполлон». В том же году аппарат LCROSS установил, что на Луне есть вода.
В 2011 году аппараты «Эбб» и «Флоу» были запущены на Луну с целью изучения гравитационного поля и внутреннего строения спутника.
В разработке находится проект «Орион», нацеленный на возобновление полетов людей. В 2010 году проект остановил Барак Обама, однако позже в НАСА продолжили разработку и испытания пилотируемого корабля. Первые эксперименты прошли вокруг орбиты Земли. В перспективе «Орион» должен стать «космическим такси» для 4 человек.
В ближайшие годы различные частные компании намерены отправить на спутник Земли десятки лунных зондов. Например, Orbit Beyond of Edison готовит к запуску аппарат уже для 2020 года.
Новая американская лунная программа носит название «Артемида». На спутник планируют отправить мужчину и первую женщину. Ориентировочно это должно случиться к 2024 году. Для решения транспортно-логистических в НАСА планируют пользоваться услугами частных компаний. Помощь в проекте окажут SpaceX, Blue Origin и другие компании, которых набралось уже больше десяти.
SpaceX займутся разработкой корабля Starship, пригодного для полетов на Марс и Луну. Blue Origin разработает навигационную систему для точной посадки и энергетическую систему для выдерживания холодных лунных ночей. Maxar Technologies займется созданием орбитальной станции Lunar Gateway. Другие партнеры создадут технологии вертикальной посадки аппарата, а также спроектируют способы дозаправки на орбите. Менее крупные компании тоже получат индивидуальные задачи.
Россия
Россия неоднократно анонсировала и модифицировала программу исследования Луны «Сириус», будущими станциями «Луна-25» (бывшее название «Луна-Глоб»), «Луна-Ресурс-2» и «Луна-Ресурс-3». Ориентировочный старт первой миссии был назначен на 2015 год, следующие этапы были запланированы на 2020 и 2022 годов. Технически первая лунная станция была спроектирована, но проект передвинули на 2019 год. Однако и этот срок оказался нереальным: «Луна-25» перенеслась на 2021 год, но и эта дата пока не точная — например, вице-президент РАН Юрий Балега предположил, что проект осуществят до 2024 года.
«Луна-25» (а также последующие Луна-26, 27, 28) спроектирована для получения данных о внутреннем строении Луны, изучения химического состава и для исследования экзосферы. «Луна-Ресурс-1» займется картографированием минералогического состава спутника и топографией лунной поверхности.
В планах РФ есть также космический туризм. Осуществляться он будет сначала на модернизированных «Союзах», а затем на разрабатываемых ПТК НП «Русь». Ориентировочная первая экспедиция на спутник намечена на 2030 год. Роскосмос заявляет, что будет строить лунную базу с помощью аддитивных технологий (3D-печать) и местных ресурсов.
После 2035 года Россия намерена завершить постройку лунных баз.
Другие проекты
Россию, Китай и США сегодня можно назвать ведущими державами по исследованию космоса. И каждой из них впечатляющие планы по освоению Луны, и участники заинтересованы в тесном сотрудничестве друг с другом, когда дело дойдет до лунных станций, пилотируемых миссий и высадке людей на спутнике. Однако другие страны тоже занимаются исследованием Луны.
Индия успешно запустила миссии «Чандраян-1» и «Чандраян-2». Первый аппарат был выведен на лунную орбиту с помощью модернизированной версии индийской ракеты-носителя PSLV-XL в 2008 году. Зонд достиг поверхности Луны, сделав жесткую посадку. Он сообщал данные, обрабатываемые с помощью масс-спектрометра, альтиметра и видеокамеры. «Чандраян-2» был запущен в 2019 году и в данный момент находится в активной стадии выполнения миссии: посадочный аппарат «Викрам» приземлится в район 70-го градуса южной широты (южный полюс), где высадится первый индийский луноход «Прагьян». В обеих индийских миссиях участвуют научные приборы других стран, в частности, НАСА. За счет этой миссии Индия становится четвертой страной мира, которая осуществит посадку на Луне.
Небольшие успехи в освоение Луны делает и Израиль. Аппарат Beresheet от частной компании SpaceIL вышел на лунную орбиту, однако разбился во время мягкой посадки. В компании заявили о начале работ Beresheet 2.
В 2023 Япония и Индия планируют отправить к южному полюсу Луны совместную миссию для поисков воды. Японская сторона предоставит для запуска новую тяжелую ракету H-3 и управляемый луноход, а Индия — посадочный модуль. Ранее Япония также объявила о планах исследовать Луну роботами.
Напоминаем, что на русском языке вышел научно-фантастический роман Дэвида Пэдрейры «Пороховая Луна», в котором подробно и убедительно рассказано о том, как крупные державы борются за контроль над Луной во второй половине XXI века.
Источник