Зачем возвращаться на Луну?

Полвека спустя после первой высадки человека на Луну спутник Земли вновь будоражит умы космических агентств. Трамп хочет отправить туда американцев, тогда как Индия и Китай планируют роботизированные миссии. 

ы вернемся на Луну. По крайней мере это обещает некий Дональд Трамп. Так, в подписанном 11 декабря 2017 года постановлении президент США всего лишь парой слов вернул спутнику Земли ключевое место в космической политике его страны: «США возглавят возвращение людей на Луну для исследований и долгосрочного освоения. За этим последуют обитаемые миссии к Марсу и по другим направлениям», неожиданное решение. Как считает Франсис Рокар (Francis Rocard), эксперт по космической отрасли, ответственный за программы разведки солнечной системы в Национальном Центре космических исследований, «Дональд Трамп застал врасплох всех, в том числе и НАСА, которое теперь начинает шевелить мозгами…»

Американскому космическому агентству не впервые приходится иметь дело с резкой сменой курса. В 2004 году Буш-младший дал старт программе «Созвездие», которая должна была отправить людей на Луну. Шесть лет спустя его преемник Барак Обама отменил проект, так как тот серьезно отставал от графика и не укладывался в бюджет. На смену пришла идея отправки экипажа на астероид с отдаленной перспективой полета на Марс. Сегодня же Дональд Трамп (быть может, причиной тому его навязчивое стремление разрушить все созданное предшественником) вновь берет курс на Луну и возвращается к плану Джорджа Буша.

«Все смеются над 90% решений Трампа. А это, значит, нужно воспринимать всерьез, раз речь идет о Луне?» — отмечает другой эксперт.

Как бы то ни было, указание президента США привлекает к Луне еще чуть больше внимания через почти полвека после первых шагов Нила Армстронга (Neil Armstrong) и Базза Олдрина (Buzz Aldrin) на поверхности спутника в июле 1969 года. Чуть больше, потому что 2018 год и так должен был пройти под знаком Луны. Дело в том, что Индия и Китай решили, каждый со своей стороны, отправить небольшой ровер на ее поверхность. Для Индии это станет первым в своем роде шагом (миссия «Чандраян-2»), тогда как Китай уже успешно отправил на поверхность Луны робота «Чанъэ-3» в 2013 году. Сейчас же Пекин запланировал весьма интересную миссию, поскольку ровер «Чанъэ-4» должен будет прокатиться по темной стороне спутника, чего не удавалось еще никому.

Проект «Гугл Лунар Экс Прайз», который запустил в 2007 году фонд «Экс Прайз» под патронажем «Гугл», мог бы увеличить число нацеленных на Луну проектов в 2018 году. Конкурс с призовыми в 30 миллионов долларов должен был подстегнуть работающие на частное финансирование команды специалистов к отправке на Луну роверов, которые могли бы проехать расстояние в 500 метров и отправить на землю фото и видеозаписи. Было разработано около трех десятков проектов, из которых отобрали пять финалистов.

К сожалению, как сообщили представители «Экс Прайз» 23 января, ни один из них не сможет совершить посадку на Луне до установленной даты 31 марта… Астрофизик Европейского космического агентства Бернар Фуан (Bernard Foing) все же надеется, что позднее будет реализована хотя бы часть этих миссий. По его словам, пусть даже никому не будет вручена премия, ее все равно можно считать «успехом, поскольку она вдохновила десятки команд».

Бернар Фуан занимает пост исполнительного директора Международной рабочей группы по исследованию Луны. Бывший научный директор работ над европейским лунным зондом «Смарт-1» (с 2003 по 2006 год) с нескрываемым энтузиазмом говорит об изучении нашего спутника и перечисляет нацеленные на него миссии в будущем: «В 2019 году может быть запущена китайская миссия «Чанъэ-5», которая предполагает доставку образцов на Землю. К 2020 году может быть готов американский ровер «Ресурс Проспектор», который несколько отошел на второй план. Затем, на 2021 год запланирован японский СЛИМ, высокоточный спускаемый модуль, который должен оказаться у входа в лавовую трубку. У России есть миссии «Луна-25», «Луна-26» и «Луна-27», чьи названия напоминают советскую лунную программу… «Луна-25» — спускаемый модуль, «Луна-26» — орбитальная система, а «Луна-27» — еще один спускаемый модуль, который должен достичь поверхности в полярном районе, содержащем лед. ЕКА предоставит ему бур для забора образцов на метровой глубине и инструмент для анализа льда, а также будет участвовать в создании системы связи и точного прилунения».

В поисках льда

Ко всему этому следует добавить россыпь «КьюбСэтс», то есть наноспутников весом всего в несколько килограммов, базовая единица которых представляет собой куб 10 сантиметров в диаметре. В этой сфере ЕКА были заявлены две миссии. Первая проанализирует расположенный у южного полюса Луны кратер в поисках льда, который мог бы стать источником воды для будущих колонистов. Вторая возьмет на себя поиск следов от ударов метеоритов на темной стороне спутника. У американцев проекты «КьюбСэтс» называются «Лунар АйсКьюб», «ЛунаЭйч-Мэп» и «Лунар ФлэшЛайт». Они тоже займутся поисками следов драгоценного льда.

Все эти три проекта должны оказаться на борту нового носителя НАСА «Спэйс Лонч Систем» во время его первого запуска в 2019 году. Пусть об этом нередко забывают, после отправки «на пенсию» шаттлов в 2011 году (они требовали слишком много ресурсов и унесли 14 человеческих жизней) США приходится иметь дело с унизительной неспособностью отправить человека в космос. Поэтому они вынуждены полагаться на российские ракеты в полетах на МКС. Новый носитель должен исправить этот пробел: на нем будет установлена обитаемая капсула «Орион». В ходе первого пуска в 2019 году она будет пустой, пусть даже нетерпеливый Дональд Трамп одно время требовал отправить в ней экипаж. Второй пуск намечен на начало 2020-х годов, однако экипаж не отправится на Луну, а лишь облетит ее в своеобразном ремейке миссии «Аполлон-8» 1968 года.

Настоящее возвращение человека на Луну стоит ждать позже: пусть это и выглядит маловероятным, полвека спустя после программы «Аполлон», в век искусственного интеллекта и цифровых технологий, мы не в силах отправить человека на наш спутник.

Первая причина носит финансовый характер. Как верно отметил президент Национального Центра космических исследований Франции (НЦКИ) Жан-Ив Ле Галль (Jean-Yves Le Gall), на это «нет бюджетов». Хотя у китайцев есть большие планы на Луну, «времена изменились: между США и Китаем сейчас нет того же соперничества, что было между США и СССР в 1960-х годах. В программе «Аполлон» целая страна десять лет работала для того, чтобы отправить человека на Луну с помощью ракеты «Сатурн V». У этого огромного носителя, снятого со службы в 1973 году, нет современного аналога, пусть даже «Спэйс Лонч Систем» и «Фалкон Хэви» компании «Спэйс Экс» (первый полет состоялся 6 февраля) призваны изменить расклад.

Второе препятствие касается технической стороны вопроса: нет ни ракеты, ни корабля (капсула «Орион» летала всего один раз в 2014 году без экипажа), ни лунного модуля. Кроме того, сейчас никто не собирается подвергать людей тому же риску, что в программе «Аполлон». «Требования безопасности стали намного выше, — объясняет Жан-Ив Ле Галль. — Если мы вернемся на Луну, это будет в других условиях, чем во времена «Аполлона». Никто не допустит наличия единых точек отказа», то есть непродублированных элементов, поломка которых может поставить под угрозу всю миссию.

Еще одна угроза связана с длительным пребыванием человека на лунной поверхности: речь идет о вспышках на Солнце с выбросами ионизирующих частиц. В отличие от Земли, Луна не обладает магнитосферой, которая может защитить от них. Так, в августе 1972 года, в перерыве между двумя миссиями «Аполлона», Солнце дало выход «гневу», который наверняка повлек бы за собой гибель астронавтов, если бы в тот момент те находились на поверхности Луны. Если же там однажды появятся колонисты, им определенно придется жить под землей…

Несмотря на все препятствия и угрозы, некоторые верят во «второй сезон» завоевания Луны. В 2015 году гендиректор ЕКА Йохан-Дитрих Вернер (Johann-Dietrich Wörner) представил футуристическую концепцию лунной деревни, в которой живут вместе люди и роботы. Ее поддерживает и Бернар Фуан, который видит в ней возможность для широкого «мирного международного сотрудничества, как было при строительстве МКС». Лунная деревня — это, скорее, идея и философия, чем конкретный проект. Она нацелена на совместную работу космических наций, должна стать центром торговли, промышленности и добычи, способствовать развитию новых технологий (в частности работающих более или менее независимым образом роботов), служить источником вдохновения для новых поколений и, как отмечает Бернар Фуан, предоставить ученым новые поля для исследований.

Техническая проблема

Ученые мечтали о Луне как об «игровой площадке». Хотя миссии «Аполлон» принесли центнеры лунного грунта, специалисты хотят уточнить многие геологические аспекты, будь то формирование спутника, падение метеоритов и комет, сейсмическая активность присутствие льда в полярных кратерах и т.д. Кроме того, астрономы видели в Луне прекрасный способ обойти земные неудобства вроде атмосферы. Тем не менее, как отмечает Франсис Рокар, «почти никто больше не говорит о том, чтобы установить там телескопы. С одной стороны, у нас уже есть космические телескопы. С другой стороны, с Луной связана серьезная техническая проблема: разница температур в дневное и ночное время составляет 300 градусов! Для инженеров это настоящий кошмар. Расширение будет настолько сильным, что устройства пойдут трещинами, оптика расфокусируется, а крепление зеркал расшатается… Единственная область, в которой Луна открывает недоступное с Земли окно наблюдений, это радиоастрономия».

Британец Джозеф Силк (Joseph Silk), профессор астрономии в Университете Джона Хопкинса (Мэрилэнд) и Парижском институте астрофизики, говорит проще: «Установка антенн на темной стороне Луны предоставила бы уникальную возможность космологии». Задача в том, чтобы обнаружить оставшиеся в глубинах космоса следы ультрабыстрого расширения вселенной после ее зарождения. Чтобы уловить эти первые структуры вселенной, нужно «слушать» определенные радиоволны, которые не доходят до Земли из-за ее ионосферы. Именно этим объясняется стремление отправиться на лишенную ионосферы Луну, в первую очередь на ее темную сторону, которой не достигают наши собственные радиоволны. С этой точки зрения наш спутник представляет собой самое чистое и тихое место солнечной системы.

Как считает Джозеф Силк, для реализации его проекта потребуются «миллионы антенн на территории порядка 1 000 квадратных километров». О параболах в таком случае не может идти и речи. Британский ученый имеет в виду самые базовые антенны, свернутые в виде рулонов, которые могут быть «расстелены» роверами, как ковры. Кроме того, потребуется система для объединения полученных со всех антенн сигналов, а также спутник для сбора данных и их переправки на Землю… Еще одна задача проекта — не дать другим объектам лунной деревни создать помехи у поля антенн. Бернан Фуан и Йозеф Силк считают, что для лунных установок потребуются защищенные зоны по договору, который напоминал бы антарктический. Остается еще и проблема стоимости. Силк говорит об «огромном бюджете». В то же время на него должно прийтись не более 5% затрат на лунную деревню… объемы которых все еще неизвестны.

То есть, все вновь упирается в деньги. При запуске программы «Аполлон» Кеннеди действовал предельно логично и сразу же на 89% повысил бюджет НАСА, а затем удвоил его год спустя. Сегодня ни о чем подобном говорить не приходится. Жан-Ив Ле Галль не имеет ничего против футуристических взглядов своего коллеги из ЕКА, однако отмечает, что в лунных проектах требуется «отчаянное спокойствие»: «Одни воспаряют в мечтах, а другие прочно стоят ногами на земле и смотрят на бюджеты. Мы посмотрели и не увидели достаточных для больших лунных проектов бюджетов, даже у китайцев». Жан-Ив Ле Галль возлагает большие надежды на исследования Марса при помощи автоматических аппаратов, на которые, кстати, выделяются деньги: «Мы действуем в перспективе поиска внеземной жизни, который является одной из главных тем последние 10-15 лет». Кроме того, добавляет он с едкой усмешкой, «людям интересно новое». А на Луне мы уже были.