→

Луна, по мнению многих ученых, является одним их наиболее привлекательных космических объектов для потенциальной колонизации. Это вполне логично, так как на сегодняшний день Луна – единственное небесное тело, на котором удалось побывать человеку. Плюс к этому, это самая близкая точка назначения, полет к которой будет минимально затратным (полет занимает три дня). И наконец, Луна является наиболее тщательно изученным космическим объектом.

Колонизация Луны откроет перед человечеством новые горизонты возможностей: на поверхности спутника можно будет построить обсерватории для получения более точных данных, спутник можно будет впоследствии использовать как «перевалочный пункт» при полетах на другие планеты, здесь можно построить промышленные предприятия, а также заниматься добычей полезных ископаемых (железо, алюминий, титан, а также редкий гелий-3). Кроме того, в связи с колонизацией Луны нельзя не рассматривать возможность развития космического туризма

В ближайших планах человечества – постройка на поверхности Луны базы, которая бы занималась добычей редкого в земных условиях изотопа – гелия-3 (применяемого в ядерной энергетике). Наиболее радужные планы у российских ученых, которые планируют завершить строительство постоянной станции на Луне уже к 2015 году. Кроме России на лунной богатство в ближайшее будущее претендуют такие страны как США, Китай и Япония.

Несмотря на то, что колонизация Луны рассматривается пока еще лишь в перспективе, человечество уже успело предпринять некоторые шаги по осуществлению этого плана. На сегодняшний день уже созданы подробные карты поверхности Луны с указанием мест залегания различных минералов. Различные страны, такие как Китай, Япония, Индия уже успели запустить первые искусственные лунные спутники, с помощью которых проводится исследование лунной поверхности. Однако из-за дефицита бюджета многие страны отказываются предпринимать пока меры по организации пилотируемого полета на Луну (например, с 2011 года прекращено финансирование программы НАСА). Тем не менее Америка уже разрабатывает новый проект – «аватары», - в рамках которого планируется экспедиция на поверхность спутника роботов-аватаров.

Однако стоит подробнее рассмотреть негативные факторы, которые способны помешать осуществлению плана по колонизации спутника. Например, из-за отсутствия атмосферы поверхность Луны совершенно не защищена от солнечной радиации, а также от бомбардировки поверхности метеоритами. В случае с радиацией ученые разрабатывают специальные защитные костюмы, а также проектируют возможные убежища от радиации, которые можно будет построить на Луне. Еще одной серьезной проблемой является рентгеновское излучение: при нахождении на Луне более 100 часов, астронавт может получить опасную дозу с вероятностью 10 процентов. Также стоит отметить такой неблагоприятный фактор как лунная пыль, состоящая их острых частиц, обладающих электростатическим зарядом. Пыль способствует быстрой изнашиваемости техники, а также при попадании в легки человека может быть очень опасна для здоровья.

Колонизация Луны - заселение Луны человеком, являющееся предметом как фантастических произведений, так и реальных планов по строительству на Луне обитаемых баз.

Статья займет у вас 10 минут времени.

Бурное развитие космической техники позволяет думать, что колонизация космоса - вполне достижимая и оправданная цель. В силу своей близости к Земле (три дня полёта, 380 000 км) и достаточно хорошей изученности ландшафта, Луна уже давно рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. Но хотя советские программы «Луна» и «Луноход», а несколько позже и американская программа «Аполлон» продемонстрировали практическую осуществимость полёта на Луну (будучи при этом очень дорогостоящими проектами), они в то же время охладили энтузиазм создания лунной колонии. Это было вызвано тем, что анализ образцов пыли, доставленных космонавтами, показал очень низкое содержание в ней лёгких элементов, необходимых для поддержания жизнеобеспечения.

Несмотря на это, с развитием средств космонавтики и удешевлением космических полётов, Луна представляется исключительно привлекательным объектом для колонизации. Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры может дать ответы на важнейшие вопросы об образовании и дальнейшей эволюции Солнечной системы, системы Земля - Луна, появлении жизни. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности обсерватории, оснащённые оптическими и радиотелескопами, способными получить намного более детальные и чёткие изображения удалённых областей Вселенной, чем это возможно на Земле, а обслуживать и модернизировать такие телескопы гораздо проще, чем орбитальные обсерватории.

Терраформированная Луна, вид с Земли

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе и ценными для промышленности металлами - железом, алюминием, титаном; кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3 , который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. В настоящее время идут разработки методик промышленного получения металлов, кислорода и гелия-3 из реголита; найдены залежи водяного льда.

Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники, металлургии, металлообработки и материаловедения. Фактически условия для обработки металлов и создания микроэлектронных устройств на Земле менее благоприятны из-за большого количества свободного кислорода в атмосфере, ухудшающего качество литья и сварки, делающего невозможным получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах. Также представляет интерес выведение на Луну вредных и опасных производств .

Луна, благодаря своим впечатляющим ландшафтам и экзотичности, также выглядит как весьма вероятный объект для космического туризма, который может привлечь значительное количество средств на её освоение, способствовать популяризации космических путешествий, обеспечивать приток людей для освоения лунной поверхности. Космический туризм будет требовать определённых инфраструктурных решений. Развитие инфраструктуры, в свою очередь, будет способствовать более масштабному проникновению человечества на Луну.

Существуют планы использования лунных баз в военных целях для контроля околоземного космического пространства и обеспечения господства в космосе.

Директор Института космических исследований РАН Лев Зелёный считает, что приполярные области Луны можно использовать для размещения российской или международной научной базы.

Гелий-3 в планах освоения Луны

В январе 2006 года Николай Севастьянов, бывший президент Ракетно-космической корпорации «Энергия», официально объявил, что главной целью российской космической программы будет добыча на Луне гелия-3 путем переработки лунного реголита. «Постоянную станцию на Луне мы планируем создать уже к 2015 году (не успели), а с 2020 года может начаться промышленная добыча на спутнике Земли редкого изотопа - гелия-3». Летать к Луне будет многоразовый корабль «Клипер», а помогать ему в строительстве Лунной базы начнёт межорбитальный буксир «Паром». Однако, данные «официального заявления» остались на совести Н. Н. Севастьянова, поскольку Россия не признаёт существования у неё лунной программы наподобие американской. О других источниках финансирования также пока ничего не известно.

Присутствие гелия-3 в лунных минералах представители американского Национального агентства по космонавтике и аэронавтике США (NASA) также считают серьёзным поводом к освоению спутника. При этом первый полёт туда NASA планирует осуществить не раньше 2018 года. Китай и Япония также запланировали создание лунных баз, но это, скорее всего, произойдёт в 2020-х годах.

Создание станции - не только вопрос науки и государственного престижа, но и коммерческой выгоды. Гелий-3 - это редкий изотоп, стоимостью приблизительно 1200 долларов США за литр газа, а на Луне его - миллионы килограммов (по минимальным оценкам - 500 тысяч тонн). Гелий-3 нужен в ядерной энергетике - для запуска термоядерной реакции.

Учёные считают, что гелий-3 можно будет применять в термоядерных реакторах. Чтобы обеспечивать энергией всё население Земли в течение года , по подсчётам учёных Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. Стоимость его доставки на Землю будет в десятки раз меньше, чем у вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях.

При использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов, и поэтому проблема их захоронения, так остро стоящая при эксплуатации реакторов на делении тяжёлых ядер, отпадает сама собой.

Однако существует и серьёзная критика этих планов. Дело в том, что для зажигания термоядерной реакции дейтерий+гелий-3 необходимо нагреть изотопы до температуры в миллиард градусов и решить задачу удержания нагретой до такой температуры плазмы. Современный технологический уровень позволяет удержать плазму, нагретую лишь до нескольких сотен миллионов градусов в реакции дейтерий+тритий, при этом почти вся энергия, полученная в ходе термоядерной реакции, затрачивается на удержание плазмы. Поэтому реакторы на гелии-3 многими ведущими учёными, например, академиком Роальдом Сагдеевым, выступившим с критикой планов Севастьянова, считаются делом отдалённого будущего. Более реальными с их точки зрения является разработка на Луне кислорода, металлургия, создание и запуск космических аппаратов, в том числе ИСЗ, межпланетных станций и пилотируемых кораблей.

На поверхности Луны (миссии Дип Импакт (КА), Кассини (КА), Чандраян-1) и под её поверхностью (миссия LCROSS) в районе полюсов обнаружена вода в виде льда, количество которого сильно зависит от освещенности Солнцем. Наличие воды очень важно для потенциальной лунной базы.

Лунные электростанции

Ключевые технологии имеют, по оценке НАСА, уровень технологической готовности 7/10. Рассматривается возможность производства большого объёма электроэнергии, равного 1 ПВт. При этом стоимость лунного комплекса оценивается примерно в 200 трлн долл. США. В то же время стоимость производства сравнимого объёма электроэнергии наземными солнечными станциями - 8000 трлн долл. США, наземными термоядерными реакторами - 3300 трлн долл. США, наземными угольными станциями - 1500 трлн долл. США.

Практические шаги

Лунные базы в первой «Лунной гонке»

В ходе первой «лунной гонки» 1960-х годов (а также чуть ранее и позже) две космические сверхдержавы - США и СССР - имели планы сооружения лунных баз, которые не были реализованы.

В США прорабатывались аванпроекты лунных военных баз Лунэкс (Lunex Project) и Горизонт (Project Horizon), а также имелись технические предложения по лунной базе Вернера фон Брауна.

В первой половине 1970-х гг. под рук. академика В.П. Бармина московскими и ленинградскими учеными разрабатывался проект долговременной лунной базы, в котором, в частности, изучались возможности обваловки обитаемых сооружений направленным взрывом для защиты от космического излучения (изобретения А.И. Мелуа с использованием технологий Альфреда Нобеля). Более детально, включая макеты экспедиционных транспортных средств и обитаемых модулей, был разработан проект лунной базы СССР «Звезда», который должен был быть реализован в 1970-х-1980-х гг. как развитие советской лунной программы, свёрнутой после проигрыша СССР в «лунной гонке» с США.

В октябре 1989 года на 40-м конгрессе Международной авиационной федерации сотрудники НАСА Майкл Дьюк (Michael Duke), глава подразделения исследований Солнечной системы Космического центра имени Линдона Джонсона в Хьюстоне, и Джон Ньехофф (John Niehoff) из Science Applications International Corporation (SAIC) представили проект лунной станции Lunar Oasis. До сих пор этот проект считается весьма проработанным и небезынтересным по ряду основных решений, одновременно оригинальных и реалистичных. Десятилетний проект Lunar Oasis предполагал три стадии, суммарно предусматривавшие 30 полётов, половина из которых пилотируемые (по 14 т груза); беспилотные старты оценивались по 20 т груза каждый.

Авторы называют стоимость проекта равным четырём программам «Аполлон», а это примерно $550 млрд в ценах 2011 года. Учитывая, что время реализации программы предполагалось весьма значительным (10 лет), ежегодные расходы на неё составили бы около $50 млрд. Для сравнения можно указать на то, что в 2011 году затраты на содержание американских войск в Афганистане достигли $6,7 млрд в месяц, или $80 млрд в год.

Российская лунная программа XXI века

В 2007 году Россия объявила о возможности в случае финансирования как собственной или международной программы организации полётов на Луну с 2025 года и дальнейшем создании на ней базы.

В 2014 году стало известно о проекте концепции российской лунной программы, в которой предложены три этапа:

1 этап 2016-2025 годов. Предполагает отправку на Луну автоматических межпланетных станций «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27» и «Луна-28». Они должны будут определить состав и физико-химические свойства лунного полярного реголита с водяным льдом и другими летучими соединениями. Кроме того, задачей аппаратов станет выбор наиболее перспективного района в области Южного полюса Луны для будущего развёртывания там полигона и лунной базы.
2 этап 2028-2030 годов. Включает пилотируемые экспедиции на орбиту Луны без высадки на её поверхность.
3 этап 2030-2040 годов. Включает высадку космонавтов в районе потенциального размещения лунного полигона и развёртывание первых элементов инфраструктуры из лунного вещества. В частности, предлагается начать строить элементы лунной астрономической обсерватории, а также объектов для мониторинга Земли.
К 2050 году планируется построить обитаемую базу и полигон по добыче полезных ископаемых.

Проблемы

Длительное присутствие человека на Луне будет требовать решения ряда проблем. Так, атмосфера Земли и магнитное поле задерживает бо́льшую часть солнечной радиации. В атмосфере также сгорает множество микрометеоритов. На Луне без решения радиационной и метеоритной проблем невозможно создание условий для нормальной колонизации. Во время солнечных вспышек создаётся поток протонов и других частиц, способных представлять угрозу для космонавтов. Однако эти частицы обладают не слишком большой проникающей способностью, и защита от них является решаемой проблемой. Кроме того, данные частицы обладают низкой скоростью, а значит, есть время для того чтобы укрыться в антирадиационные укрытия. Гораздо большую проблему представляет жёсткое рентгеновское излучение. Расчёты показали, что астронавт после 100 часов на поверхности Луны с вероятностью 10 % получит опасную для здоровья дозу (0,1 Грея). В случае же солнечной вспышки опасную дозу можно получить в течение нескольких минут.

Отдельную проблему представляет лунная пыль. Лунная пыль состоит из острых частиц (поскольку нет сглаживающего влияния эрозии), а также обладает электростатическим зарядом. В результате лунная пыль проникает везде и, обладая абразивным действием, уменьшает срок работы механизмов. А попадая в лёгкие, становится угрозой здоровью человека.

Коммерциализация также не очевидна. Необходимость в больших количествах гелия-3 пока отсутствует. Наука ещё не смогла достичь контроля над термоядерной реакцией. Самым многообещающим проектом в этом отношении является масштабный международный экспериментальный реактор ИТЭР, строительство которого предполагается закончить в 2018 году. После этого последует порядка двадцати лет экспериментов. Промышленное использование термоядерного синтеза ожидается не ранее 2050 года по самым оптимистическим прогнозам. В связи с этим, до этого времени добыча гелия-3 не будет представлять промышленного интереса. Космический туризм также нельзя назвать движущей силой освоения Луны, поскольку требуемые на данном этапе вложения не смогут окупиться в разумное время за счёт туризма, что показывает опыт космического туризма на МКС, доходы от которого не покрывают и малой доли затрат на содержание станции.

Данное положение вещей приводит к тому, что высказываются предложения (см. Роберт Забрин «A Case for Mars») освоение космоса сразу начинать с Марса. Об этом можете почитать в другой статье — =)

Информация отобрана с Википедии.

Успех лунной миссии Китая заставил американских ученых задуматься о плюсах и минусах колонизации спутника Земли. Но в общем и целом исследователи склоняются к тому, чтобы как можно быстрее колонизировать Луну, так как это и эксперимент, и подготовка к полету на Марс, и возможная экономическая выгода. Однако борьба за ресурсы Селены неизбежна.

Успех лунной миссии Китая заставил американских планетологов заняться поиском стимулов, которые заставили бы местных политиков озаботиться освоением спутника Земли. Статью на эту тему опубликовал в журнале New Space Кристофер Маккей из НАСА. Он считает, что США срочно должны построить на Луне базу и организовать регулярные полеты туда и обратно.

По мнению Маккея, перезапуск пилотируемой лунной программы в первую очередь увеличил бы международное влияние Соединенных Штатов. "В ближайшие десятилетия на лунной поверхности явно будет наблюдаться значительная активность, — пишет планетолог. — Национальные интересы страны на Луне диктуют НАСА поддержание долговременного и непрерывного присутствия американского государства на земном спутнике до международных и частных миссий".

Ученый затрагивает такую тему, как космический туризм. "Позволят ли частным компаниям брать туристов, чтобы посмотреть на отпечатки ног Нила Армстронга? — интересуется он. — Как близко они подойдут к ним? Кто определяет эти правила?".

Вот с правилами-то как раз и непонятно… Некогда правительство США предложило запретить приближаться к первым следам человека на Луне на расстояние менее полукилометра. И дело не только в сохранности этих отпечатков. Согласно Договору о космосе от 1967 года ни одна страна не может претендовать на земной спутник или любую его часть.

Но возможно ли это, если Луна начнет осваиваться на практике? Скажем, если китайцам лет через пятнадцать удастся создать лунную базу, то она наверняка будет расположена близ одного из крупных кратеров с запасами водяного льда — чтобы снабжать колонистов водой. А частные компании, такие как Bigelow Aerospace, планируют начать на Луне разработку месторождений иридия и платины. А вдруг какая-то конкурирующая компания или целое государство захотят эксплуатировать тот же источник воды или то же месторождение? Ведь по существующему закону вроде бы ни те ни другие не имеют права на исключительную эксплуатацию данных ресурсов…

Договор 1967 года был инициирован СССР, дабы предотвратить возможное строительство на Луне американской военной базы и размещение там ядерного оружия. Но в те времена о тотальной колонизации спутника и речи не шло — не было технологических возможностей. Однако сейчас Япония и КНР заговорили о предполагаемом строительстве на Луне своих объектов. В таком случае их правовой статус будет очень трудно урегулировать. Это можно будет сделать только через международные институты, в частности, через ООН, что может оказаться не так-то просто. Кроме того, само существование базы может дать полезный для США "побочный эффект": так, туда устремятся туристы, а также будет инициирована геологическая разведка и добыча полезных ископаемых.

Для частного бизнеса разведка поверхности спутника дело слишком дорогостоящее. Необходимо место, где "разведчики" смогут базироваться. Не помешают и государственные вложения. Поэтому наличие государственной базы "притянет" на Луну частные компании. Можно будет построить при базе также станции дозаправки, ведь в составе тамошней воды есть водород и кислород. Это поможет удешевить доставку грузов на дальнюю орбиту.

Безусловно, пишет Маккей, работа постоянной лунной базы будет приводить все к новым и новым открытиям. Например, ученые, наконец, получат представление о характере геологической активности спутника. Так, есть предположение, что в расселинах с застывшей лавой, которыми испещрена поверхность Луны, могут находиться также залежи кометного льда, способные обеспечить людей водой, кислородом для дыхания и энергией.

Стационарная лунная база также станет экспериментом по выживанию людей в условиях пониженного тяготения. По мнению специалистов, длительное отсутствие гравитации может стать причиной дисфункции почек и других жизненно важных органов. Если отправить астронавтов сразу на Марс (как некоторые предлагают), то эвакуировать их оттуда в случае возникновения непредвиденных ситуаций можно будет лишь через полгода. Для Луны эта операция займет не более трех суток.

Колонизация Луны — это вовсе не такой дорогой проект, как казалось нам в 60-70-е годы прошлого столетия, когда совершали свои миссии "Аполлоны", добавляет Кристофер Маккей. Ведь, во-первых, производство космических кораблей удешевилось, во-вторых, с появлением трехмерных принтеров изготовление любых нужных инструментов при наличии необходимого сырья перестало быть проблемой. В-третьих, недавние исследования показали, что можно наладить массовое производство бетона и других материалов из лунного сырья.

"Это не намного сложнее снабжения и эксплуатации орбитальной станции", — говорит Маккей о лунном проекте. Если мы хотим продолжить освоение космоса людьми, а не аппаратами, то первым этапом должна стать именно Луна — наиболее близкая к нам "планета", уверен он.

Продемонстрировали практическую осуществимость полёта на Луну (будучи при этом очень дорогостоящими проектами), они в то же время охладили энтузиазм создания лунной колонии. Это было вызвано тем, что анализ образцов пыли, доставленных космонавтами, показал очень низкое содержание в ней лёгких элементов [ ] , необходимых для поддержания жизнеобеспечения.

Несмотря на это, с развитием средств космонавтики и удешевлением космических полётов, Луна представляется первичным объектом для основания базы. Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии , астрономии , космологии , космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры может дать ответы на важнейшие вопросы об образовании и дальнейшей эволюции Солнечной системы , системы Земля - Луна, появлении жизни. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности обсерватории , оснащённые оптическими и радиотелескопами , способными получить намного более детальные и чёткие изображения удалённых областей Вселенной, чем это возможно на Земле, а обслуживать и модернизировать такие телескопы гораздо проще, чем орбитальные обсерватории.

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе и ценными для промышленности металлами - железом , алюминием , титаном ; кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта, реголите , накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3 , который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов . В настоящее время идут разработки методик промышленного получения металлов, кислорода и гелия-3 из реголита; найдены залежи водяного льда.

Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники , металлургии , металлообработки и материаловедения . Фактически условия для обработки металлов и создания микроэлектронных устройств на Земле менее благоприятны из-за большого количества свободного кислорода в атмосфере, ухудшающего качество литья и сварки, делающего невозможным получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах. Также представляет интерес выведение на Луну вредных и опасных производств.

Луна, благодаря своим впечатляющим ландшафтам и экзотичности, также выглядит как весьма вероятный объект для космического туризма , который может привлечь значительное количество средств на её освоение, способствовать популяризации космических путешествий, обеспечивать приток людей для освоения лунной поверхности. Космический туризм будет требовать определённых инфраструктурных решений . Развитие инфраструктуры, в свою очередь, будет способствовать более масштабному проникновению человечества на Луну.

Существуют планы использования лунных баз в военных целях для контроля околоземного космического пространства и обеспечения господства в космосе .

Гелий-3 в планах освоения Луны

Создание станции - не только вопрос науки и государственного престижа, но и коммерческой выгоды. Гелий-3 - это редкий изотоп, стоимостью приблизительно 1200 долларов США за литр газа , необходимый в ядерной энергетике для запуска термоядерной реакции . На Луне его количество оценивается в тысячи тонн (по минимальным оценкам - 500 тысяч тонн ). Плотность жидкого гелия-3 при температуре кипения и нормальном давлении равна 59 г/л, а в газообразном виде примерно в 1000 раз меньше, следовательно, 1 килограмм стоит более 20 миллионов долларов, а весь гелий - более 10 квадриллионов долларов (около 500 нынешних ВВП США).

При использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов , и поэтому проблема их захоронения, так остро стоящая при эксплуатации реакторов на делении тяжёлых ядер, отпадает сама собой.

Однако существует и серьёзная критика этих планов. Дело в том, что для зажигания термоядерной реакции дейтерий+гелий-3 необходимо нагреть изотопы до температуры в миллиард градусов и решить задачу удержания нагретой до такой температуры плазмы. Современный технологический уровень позволяет удержать плазму, нагретую лишь до нескольких сотен миллионов градусов в реакции дейтерий +тритий , при этом почти вся энергия, полученная в ходе термоядерной реакции, затрачивается на удержание плазмы (см. ITER). Поэтому реакторы на гелии-3 многими ведущими учёными, например, академиком Роальдом Сагдеевым , выступившим с критикой планов Севастьянова, считаются делом отдалённого будущего. Более реальными с их точки зрения является разработка на Луне кислорода , металлургия , создание и запуск космических аппаратов, в том числе ИСЗ , межпланетных станций и пилотируемых кораблей.

Вода

Лунные электростанции

Ключевые технологии имеют, по оценке НАСА, уровень технологической готовности 7/10. Рассматривается возможность производства большого объёма электроэнергии, равного 1 Вт. При этом стоимость лунного комплекса оценивается примерно в 200 трлн долл. США. В то же время стоимость производства сравнимого объёма электроэнергии наземными солнечными станциями - 8000 трлн долл. США, наземными термоядерными реакторами - 3300 трлн долл. США, наземными угольными станциями - 1500 трлн долл. США .

Практические шаги

Лунные базы в первой «Лунной гонке»

Внешние изображения
Проекты лунных баз
	Эскиз процесса возведения лунной базы по проекту, разработанному инженерами компании Дженерал электрик

В США прорабатывались аванпроекты лунных военных баз Лунэкс (Lunex Project) и Горизонт (Project Horizon) , а также имелись технические предложения по лунной базе Вернера фон Брауна .

В первой половине 1970-х гг. под рук. академика В. П. Бармина московскими и ленинградскими учёными разрабатывался проект долговременной лунной базы, в котором, в частности, изучались возможности обваловки обитаемых сооружений направленным взрывом для защиты от космического излучения (изобретения А. И. Мелуа с использованием технологий Альфреда Нобеля). Более детально, включая макеты экспедиционных транспортных средств и обитаемых модулей , был разработан проект лунной базы СССР «Звезда» , который должен был быть реализован в 1970-х-1980-х гг. как развитие советской лунной программы , свёрнутой после проигрыша СССР в «лунной гонке» с США.

Lunar Oasis

В октябре 1989 года на 40-м конгрессе Международной авиационной федерации сотрудники НАСА Майкл Дьюк (Michael Duke), глава подразделения исследований Солнечной системы Космического центра имени Линдона Джонсона в Хьюстоне, и Джон Ньехофф (John Niehoff) из Science Applications International Corporation (SAIC) представили проект лунной станции Lunar Oasis. До сих пор этот проект считается весьма проработанным и интересным по ряду основных решений, одновременно оригинальных и реалистичных. Десятилетний проект Lunar Oasis предполагал три стадии, суммарно предусматривавшие 30 полётов, половина из которых пилотируемые (по 14 т груза); беспилотные старты оценивались по 20 т груза каждый.

Авторы называют стоимость проекта равным четырём программам «Аполлон», а это примерно $550 млрд в ценах 2011 года. Учитывая, что время реализации программы предполагалось весьма значительным (10 лет), ежегодные расходы на неё составили бы около $50 млрд. Для сравнения можно указать на то, что в 2011 году затраты на содержание американских войск в Афганистане достигли $6,7 млрд в месяц, или $80 млрд в год.

Лунные базы в «Лунной гонке» XXI века

К 2050 году планируется построить обитаемую базу и полигон по добыче полезных ископаемых .

Европейский проект

Проблемы

Радиация

Длительное присутствие человека на Луне будет требовать решения ряда проблем. Так, атмосфера Земли и магнитное поле задерживает бо́льшую часть солнечной радиации. В атмосфере также сгорает множество микрометеоритов . На Луне без решения радиационной и метеоритной проблем невозможно создание условий для нормальной колонизации. Во время солнечных вспышек создаётся поток протонов и других частиц , способных представлять угрозу для космонавтов. Однако эти частицы обладают не слишком большой проникающей способностью, и защита от них является решаемой проблемой. Кроме того, данные частицы обладают низкой скоростью, а значит, есть время для того чтобы спрятаться в антирадиационные укрытия. Гораздо большую проблему представляет жёсткое рентгеновское излучение . Расчёты показали , что астронавт после 100 часов на поверхности Луны с вероятностью 10 % получит опасную для здоровья дозу (0,1 Грея ). В случае же солнечной вспышки опасную дозу можно получить в течение нескольких минут.

Заведующий отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов ИМБП РАН Вячеслав Шуршаков в интервью СМИ сообщил, что во время миссий к Луне дозы радиации приемлемы. Согласно опубликованным данным по лунным экипажам США, десятидневная миссия эквивалентна полету на орбите Земли в течение 20 суток: общая доза составит примерно 12 мЗв. Исходя из сегодняшних знаний о космической радиации, специалисты ИМБП РАН допускают полет к Луне длительностью от нескольких недель до двух месяцев .

Лунная пыль

Отдельную проблему представляет лунная пыль . Лунная пыль состоит из острых частиц (поскольку нет сглаживающего влияния эрозии), а также обладает электростатическим зарядом. В результате лунная пыль проникает везде и, обладая абразивным действием, уменьшает срок работы механизмов (а попадая в лёгкие, - становится смертельной угрозой здоровью человека и может вызвать рак лёгких ).

Коммерческая составляющая

Коммерциализация также не очевидна. Необходимость в больших количествах гелия-3 пока отсутствует. Наука ещё не смогла достичь контроля над термоядерной реакцией. Самым многообещающим проектом в этом отношении на данный момент (середина 2019 года) является масштабный международный экспериментальный реактор ИТЭР , строительство которого предполагается закончить к 2025 году. После этого последует порядка 20 лет экспериментов. Промышленное использование термоядерного синтеза ожидается не ранее 2050 года по самым оптимистическим прогнозам. В связи с этим, до этого времени добыча гелия-3 не будет представлять промышленного интереса. Космический туризм также нельзя назвать движущей силой освоения Луны, поскольку требуемые на данном этапе вложения не смогут окупиться в разумное время за счёт туризма, что показывает опыт космического туризма на МКС, доходы от которого не покрывают и малой доли затрат на содержание станции. [ ]

Такое положение вещей приводит к тому, что высказываются предложения (см. Роберт Зубрин «A Case for Mars») освоение космоса сразу начинать с Марса .

Фильмография

См. также

Примечания

1. Артур Кларк . Бросок на Луну
2. Лысенко М.П., Каттерфельд Г.Н., Мелуа А.И. О зональности грунтов на Луне // Изв. Всес.Геогр. Об-ва. - 1981. - Т. 113 . - С. 438-441 .
3. Академик Б. Е. Черток «Космонавтика в XXI веке» (неопр.) (недоступная ссылка) . Дата обращения 22 февраля 2009. Архивировано 25 февраля 2009 года.
4. Лунные полюса могут стать обсерваториями - ученый (неопр.) . РИА Новости (1 февраля 2012). Дата обращения 2 февраля 2012. Архивировано 31 мая 2012 года.
5. К 2015 году Россия создаст станцию на Луне , Kommersant.ru, 25.01.2006.
6. Christina Reed (Discovery World). The Fallout of a Helium-3 Crisis (неопр.) (19 февраля 2011). Архивировано 9 февраля 2012 года.
7. 3D News. Колонизация Солнечной системы отменяется (неопр.) (4 марта 2007). Дата обращения 26 мая 2007.
8. Принесенные солнечным ветром (неопр.) . Эксперт (19 ноября 2007). Архивировано 9 февраля 2012 года.
9. Популярная механика. Лунная сенсация. (неопр.) . PopMech (25 сентября 2009).

Frankfurter Allgemeine Zeitung: Господин Райтер, Россия также хочет участвовать в создании космической станции на лунной орбите. На совещании в Аделаиде глава российского космического агентства Роскосмос Игорь Комаров подписал соответствующее соглашение с НАСА. Удивило ли Вас это решение?

Томас Райтер: Для нас это решение России не стало неожиданностью. В результате внимания СМИ к этому решению может создаться впечатление, что Россия и Америка приступят теперь к созданию Deep Space Gateway. В действительности же пять партнеров МКС — Америка, Россия, Европа, Япония и Канада уже три года весьма конкретно работают над этой концепцией. Независимо от этого по крайней мере еще до середины следующего десятилетия будет работать наш внеземной наблюдательный пункт на низкой земной орбите, МКС. Как будут обстоять дела с МКС после 2024 года, должно быть решено до конца этого десятилетия. С научной точки зрения и после этого будет существовать необходимость в исследованиях в условиях космоса. Что касается Deep Space Gateway, то регулярно на рабочих встречах обсуждаются элементы станции вблизи Луны и ее техническое оснащение. Естественно, что Роскосмос принимал участие в этом обсуждении. Однако Россия до сих пор не представила своих собственных предложений в отношении этой лунной станции. Заключением соглашения между Роскосмосом и НАСА российское космическое агентство создало теперь формальную основу для того, чтобы вносить конкретный вклад.

— Какое участие будет принимать Европа в Deep Space Gateway?

— ЕКА конструирует с 2012 года два сервисных модуля для американской космической капсулы «Орион». «Орион» будет тем космическим кораблем, на котором астронавты, а теперь также и космонавты полетят на Deep Space Gateway и тем самым к Луне.

— А тем самым также и европейские астронавты?

— Да, это является нашей целью. Для Европейского космического агентства его участие в работе лунной станции имеет двойное значение. Во-первых, для нас это первое участие в космических полетах человека вне низких орбитальных полетов вокруг Земли. Во-вторых, нашим участием в Deep Space Gateway мы будем компенсировать наши производственные расходы на МКС до 2024 года. Наряду с сервисными модулями есть, конечно, и другие элементы конструкции, которыми мы могли бы внести свой вклад в создание лунной станции.

© Wikipedia, NASA

— И что это?

— Одним из вариантов был бы элемент двигателя для лунной станции. Это был бы ионный двигатель мощностью в 20 киловатт. Вторым элементом был бы модуль с коммуникационным терминалом, баками для горючего, шлюзовым отсеком для полезного научного груза и новым адаптером, к которому могли бы пристыковываться космические корабли. Мыслимым является также жилищный блок.

Контекст

Самая яркая звезда на небе принадлежит России

ABC.es 27.07.2017

Америка вернется на Луну - и полетит дальше

The Wall Street Journal 05.10.2017

Космос не знает границ

CBC 01.10.2017

Америку обошли в космосе?

The New Yorker 06.10.2017

НАСА и Россия договариваются о сотрудничестве

Space 28.09.2017
Здесь ЕКА могло бы использовать опыт с модулем Columbus на МКС. Этот модуль мы могли бы в случае необходимости разработать совместно с японским космическим агентством Jaxa. О том, что из этого действительно будет осуществлено, должны принять решение страны-участницы ЕКА.

— Когда самое раннее могло бы начаться создание Deep Space Gateway?

— Отдельные элементы уже находятся в разработке. Сюда относится наряду с «Орионом» также и новая американская ракета-носитель — так называемая система Space Launch System (SLS). Первый полет SLS запланирован на 2019 год. Тогда предполагается вывести на окололунную орбиту капсулу «Орион» с европейским сервисным модулем. Строительство лунной станции по нынешним планам начнется в 2022 году вместе со вторым полетом капсулы «Орион». Отдельные части будут тогда одна за другой выведены на окололунную орбиту и там монтироваться. Подобно тому, как это было с МКС. Но расстояние будет составлять теперь почти 400 тысяч километров вместо 400 километров как у МКС. Конечно, это означает совершенно особые вызовы. Мы рады, что Россия теперь с нами в одной лодке. У России большой опыт в строительстве космических станций и длительных космических полетов.

— С Луны было бы легче осуществить также полет к Марсу. Не нужно было бы преодолевать земное притяжение.

— Совершенно верно. Все сценарии полетов к нашей ближайшей планете исходят из строительства марсианского космического корабля в космосе. Будучи оснащенным ионным двигателем он мог бы, например, стартовать с окололунной орбиты. С использованием этого вида двигателя требуется намного меньше топлива, чем с обычными химическими двигателями. Тем самым увеличился бы полезный груз космического корабля.

— Как совмещаются планы строительства космической станции на окололунной орбите в качестве трамплина для полета на Марс с планами создания лунной базы, о чем мечтают космические агентства?

— Оба эти плана очень хорошо сочетаются друг с другом. В прошлые десятилетия в Соединенных Штатах постоянно говорили о возвращении человека на Луну. Это желание традиционно больше присутствует у республиканских правительств, чем у демократов, которые отдают скорее предпочтение Марсу в качестве следующей цели американской космонавтики. Джим Брайденстайн (Jim Bridenstine), назначенный администратором НАСА, недавно настойчиво высказался за возвращение на Луну.

Мультимедиа

NASA 28.08.2017

Секреты космической программы СССР

FTD Facts 03.07.2017 Перспектива постоянного проживания в лунной деревне, как это публично заявил два года тому назад генеральный директор ЕКА Ян Вёрнер (Jan Wörner), вызвала большой интерес наших международных партнеров. Включая Россию. С помощью «Deep Space Gateway» можно было бы осуществить как заселение спутника Земли, так и предпринять полет к Марсу.

— По поводу следующих шагов в космосе крупные космические агентства, очевидно, придерживаются единого мнения. А будут ли согласны с этим политики, например, Дональд Трамп?

— Мы хотели бы этого. С американским президентом это будет, наверняка, не таким простым делом. Я с нетерпением ожидаю, как отнесутся Соединенные Штаты к предложениям Игоря Комарова привлечь к участию в строительстве лунной станции также такие страны как Китай, Индия, Бразилия или Южная Африка. В отличие от Европы Америка всегда весьма сдержанно относилась к сотрудничеству с Китаем.

Я надеюсь, что отношения между Америкой и Китаем в вопросе космических полетов улучшатся. Европа могла бы сыграть здесь роль посредника. Однако не следует питать больших иллюзий, что позиция политического руководства при Трампе быстро изменится.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.