Зачем людям возвращаться на Луну? За и против пилотируемых экспедиций

Американская лунная программа "Аполлон", как и отвечавшее за нее Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), появились во время космической гонки: США и СССР старались обогнать друг друга за пределами планеты. Советский Союз первым отправил на орбиту искусственный спутник Земли ("Спутник-1"), животное (собаку Лайку), человека (Юрия Гагарина), женщину (Валентину Терешкову), Алексей Леонов первым вышел в открытый космос, станции "Луна-2" и "Венера-3" впервые в истории долетели понятно куда.

Достижения американцев были скромнее. Станции "Маринер-2" и "Маринер-4" исправными пролетели соответственно мимо Венеры и Марса, а пилотируемому кораблю "Джемини-8" впервые удалось пристыковаться к другому аппарату на орбите. Но улыбка Гагарина затмевала эти успехи. Оставалось одно — первыми отправить людей на Луну.

Еще в мае 1961 года, через полтора месяца после полета Гагарина, президент США Джон Кеннеди заявил Конгрессу, что до конца десятилетия американские астронавты должны высадиться на поверхности нашего спутника. На "Аполлон" не поскупились. В лучшие годы расходы NASA превышали 4% федерального бюджета, а над лунной программой работали 400 тыс. человек. Получилось: 20 июля 1969 года Нил Армстронг передал в эфир свои знаменитые слова про маленький шажок для человека и огромный скачок для человечества.

​Американцы отправили на Луну еще несколько "Аполлонов", но уже в 1972 году президент США Ричард Никсон свернул программу. Деньги были нужнее на военную кампанию во Вьетнаме, дома шли протесты против этой войны и за гражданские права — людям было не до космоса, на носу была экономическая рецессия, в отношениях с СССР наступила разрядка, а главное — возвращаться на Луну было в общем-то незачем. Другие страны туда тоже не рвались.

Нил Армстронг на поверхности Луны, 1969 год
© NASA/Newsmakers/Getty Images

Руководитель автоматических и пилотируемых программ Европейского космического агентства (ESA) Дэвид Паркер вспоминал, что похожая история получилась с Антарктидой. Сначала все наперегонки гнались к Южному полюсу, а когда дело было сделано, никто туда не возвращался полвека. Только потом люди стали обустраивать на материке исследовательские базы. То же самое произойдет с Луной.

Зачем возвращаться

50 лет назад американцы полетели на Луну в основном затем, чтобы просто там побывать и показать свою силу. Даже в те времена люди не очень-то поддерживали пусть смелую, но дорогую и почти лишенную практического смысла программу (и все же радовались, когда "Аполлоны" достигали цели). Теперь общественное мнение тоже не на стороне NASA. Опрос, проведенный в 2018 году, показал, что 44% процента американцев не считают важным возвращение на Луну — пусть лучше агентство изучает климат и астероиды, угрожающие Земле.

NASA есть что ответить критикам.

Пилотируемые полеты на Луну нужны для подготовки экспедиции на Марс. Как и на Марсе, на Луне слабая гравитация, нечем дышать, ничто не защищает от космической радиации. Полностью воссоздать эти условия на Земле невозможно, а наш спутник, до которого лететь всего трое суток, — ближайший подходящий полигон. Технологии, разработанные для лунной программы, пригодятся в путешествиях к соседней планете. К тому же из-за слабого притяжения с Луны ракетам проще стартовать. На этот аргумент упирает президент США Дональд Трамп и глава NASA Джим Брайденстайн. Правда, согласно опросу 2018 года, среди приоритетов жителей США пилотируемая миссия к Марсу занимает предпоследнее место — перед пилотируемой миссией к Луне.

Полет на Марс пока кажется такой же блажью, как программа "Аполлон". Вероятно, первые астронавты просто погуляют по поверхности, наберут булыжников, песка для ученых и полетят обратно. Но в будущем эта и другие планеты, да и Луна, могут стать новыми домами для людей. Марс никогда не будет подходить для жизни так же хорошо, как нынешняя Земля, но об этом не придется рассуждать, если Земля, какой мы ее знаем, исчезнет. В истории планеты были катастрофы, уничтожившие почти всех обитателей суши и морей. Столкновение с кометой или другим крупным небесным телом — событие чрезвычайно редкое, но в случае чего с существующими технологиями мы не сможем его предотвратить. Этот аргумент особенно часто приводит основатель SpaceX Илон Маск.

Критики пилотируемых миссий считают, что к другим мирам проще, дешевле и безопаснее отправлять роботов. NASA напоминает, что этот довод обсуждался в СМИ еще в 1960-х, но, по мнению специалистов агентства, даже в громоздких скафандрах люди умелее машин, что дает преимущество. Свежий пример — зонд InSight. Сев на Марс в конце 2018 года, InSight принялся бурить породу, но камень не поддается: слишком твердый. Инженеры пытались придавить сверло механической рукой, но это пока не помогло. А в 1972 году астронавты Харрисон Шмитт и Юджин Сернан починили вездеход с помощью скотча, стоя в лунной пыли, и продолжили. Правда, поломка случилась из-за неосторожности Сернана. Роботы же не теряют бдительности.

Харрисон Шмитт, 1972 год
© Eugene A. Cernan/NASA/JSC

В пользу новой лунной программы есть и приземленные доводы. Благодаря "Аполлону" появились полезные обиходные технологии: обувь для спортсменов, огнеупорная одежда для спасателей, солнечные панели, датчики сердечного ритма. Новая лунная программа создаст новые рабочие места (критики скажут: "Просто сохранит оставшиеся после "Аполлона") и станет двигателем экономического роста, поможет наладить международное сотрудничество, а вдохновленные дети и подростки захотят стать учеными и инженерами. Впрочем, то же самое можно сказать про любой большой, впечатляющий проект, в том числе в космосе, но без космонавтов.

Как добраться до Луны

Намерение отправить людей на Луну есть у Роскосмоса, ESA, Китайского национального космического управления (CNSA), но все они называют расплывчатые сроки. В США новую лунную программу еще в 1989 году предлагал начать президент Джордж Буш — старший. При его сыне Джордже Буше — младшем NASA разрабатывала новый пилотируемый корабль и ракету, чтобы в том числе вернуться на Луну в 2020 году. Но проект почти полностью свернула администрация Барака Обамы, когда стало ясно, что в срок не управиться.

В очередной раз о Луне американцы задумались в 2017 году, когда Дональд Трамп подписал Первую космическую директиву, касающуюся планов США за пределами Земли. Сначала возвращение на Луну было намечено на 2028 год, но в марте 2019 года вице-президент Майк Пенс объявил о переносе сроков: теперь NASA должна успеть к 2024 году.

Новая американская программа называется "Артемида" — в честь сестры Аполлона из античных мифов, жестокой девы, которая была богиней охоты, дикой природы, целомудрия и Луны. Женское имя также напоминает об одной из поставленных задач — на поверхность спутника Земли должна впервые ступить женщина. Главных целей три: вернуться, обустроить постоянную базу и разработать технологии для полета к Марсу.

Главное отличие "Артемиды" от "Аполлона" — постоянная инфраструктура для будущих миссий. Сначала NASA хочет собрать станцию "Врата" (англ. Gateway) наподобие МКС, но меньшего размера (40 т против более 400 т), которая будет летать по сильно вытянутой орбите, то приближаясь, то удаляясь от Луны. "Врата" послужат перевалочным пунктом на пути к Луне и обратно на Землю, а позже — к Марсу или астероидам. Перемещая станцию с одной орбиты на другую, можно будет выбирать место высадки на Луне. Астронавты смогут провести в ней до трех месяцев.

' Предполагаемая орбита лунной орбитальной станции, рассчитанная NASA и ESA. Расстояние до Луны — 3–70 тыс. км'

Как и МКС, новая станция будет иметь модульную конструкцию. Из-за сжатых сроков перед первой высадкой на поверхность спутника "Врата" будут готовы в минимальной комплектации: блок с двигательной установкой и отсек для экипажа. К 2028 году с Земли доставят дополнительные блоки. Один из проектов предполагает и российский многоцелевой отсек для присоединения других модулей. Кроме Роскосмоса, вместе с NASA станцию хотят строить ESA, Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), Канадское космическое агентство (CSA) и частные компании.

Чтобы долететь до "Врат" и Луны, NASA разрабатывает вместе с Boeing и другими компаниями новую сверхтяжелую ракету — "Систему для космических запусков" (англ. Space Launch System, или SLS). Испытательный запуск должен был пройти еще в 2017 году, но его несколько раз переносили, а теперь он запланирован на вторую половину 2021-го. Изначально на проект заложили около $11 млрд, но расходы уже превысили эту сумму. NASA говорила, что только SLS способна донести корабль с космонавтами и грузы так далеко, но в апреле 2019-го Джим Брайденстайн впервые допустил, что хотя бы для части полетов можно будет использовать модифицированную ракету Falcon Heavy компании SpaceX. В свежих брошюрах NASA о возвращении на Луну вскользь упоминается безымянная "коммерческая ракета".

Дела с кораблем, на котором полетят космонавты, обстоят лучше. Первый испытательный полет четырехместного "Ориона" (англ. Orion) без экипажа состоялся в декабре 2014 года, прошлым летом успешно испытали аварийную систему, а на июнь 2020 года был запланирован еще один беспилотный запуск, на этот раз — вокруг Луны. Его тоже перенесли на вторую половину 2021-го.

Наконец, когда в 2024 году "Орион" долетит на SLS до "Врат", астронавтам нужно будет как-то попасть на низкую орбиту, оттуда добраться до Луны и вернуться на станцию. Командного и спускаемого модуля вроде тех, что были в "Аполлонах", у NASA пока нет. Лишь в апреле 2020 года агентство выбрало трех подрядчиков. SpaceX, Blue Origin и Dynetics в сумме получили $967 млн и десять месяцев на постройку своих модулей-демонстраторов. После этого агентство выберет лучший — на нем и полетят к Луне.

' Анонс финалистов конкурса NASA, где показаны проекты их лунных модулей'

По условиям конкурса, частные компании должны будут оплатить хотя бы 20% общей стоимости своего проекта. Это позволит снизить расходы на "Артемиду", а сумма набегает большая: в июне 2019 года Джим Брайденстайн говорил про $20–30 млрд за пять лет ("Аполлон" с поправкой на инфляцию стоил $264 млрд), а вскоре сказал, что надеется сократить траты за счет партнеров до менее чем $20 млрд. Бюджет NASA утверждает парламент, а конгрессмены также сомневаются насчет возвращения на Луну, как и остальные американцы.

Что будет после 2024 года

Даже если в 2024 году NASA удастся отправить астронавтов на южный полюс Луны (в кратерах этого региона обнаружен водяной лед, который нужен для систем жизнеобеспечения и производства топлива), эта миссия не достигнет целей, обозначенных Белым домом. Люди просто побывают на спутнике, как когда-то экипажи "Аполлонов", а "длительное присутствие" на Луне и в ее окрестностях по-прежнему должно быть налажено только к 2028 году.  

Вместе с каждой экспедицией на спутник будет прибывать оборудование для изучения условий на поверхности, научных исследований, геологической разведки, а позже — добычи, переработки ресурсов, строительства: орбитальные зонды, роботы-вездеходы и т.п. Но что именно NASA хочет возводить на Луне, неизвестно даже в общих чертах.

Зато уже сейчас известны многие трудности, которые мешают создать постоянную базу. На Луне нет атмосферы и магнитного поля. Что без скафандров люди задохнутся — это половина беды: ничто не защитит их от радиации и перепадов температур в сотни градусов; астероиды не затормозят и не сгорят от трения, а потому могут повредить технику; свет не рассеивается, из-за этого возникнут оптические иллюзии.

Еще одна проблема — лунная пыль, всепроникающая и острая: мельчайшие частицы, налипая на аппаратуру и скафандры, царапают стекла и приводят к поломкам, а когда астронавты раздеваются, попадают в глаза и легкие, вызывают зуд, а со временем, возможно, и более серьезные проблемы со здоровьем. Наконец, сутки на Луне длятся 28 дней (именно поэтому нам всегда видна только одна сторона: оборот вокруг Земли спутник делает за столько же времени), а человеческий организм к такому не привык.

В проекте лунной деревни, предложенном ESA, учтены эти условия. Европейцы хотят отправить модули, рядом с которыми на поверхности надуются шатры, а роботы напечатают вокруг этих шатров что-то вроде эскимосского иглу, только не из снега, а из грунта. Верхний слой защитит от метеороидов и радиации, модуль будет разделен герметичными перегородками, чтобы внутрь не попадала пыль, а освещение можно сделать так, чтобы не сбивать биологические ритмы. Загвоздка в том, что это всего лишь концепция без детальных расчетов и сроков. С российской станцией все наоборот: первые элементы лунной базы должны быть размещены с 2025 по 2035 год, а завершится строительство после 2035 года, но как она будет выглядеть, неизвестно.

Впрочем, с базой или без нее люди вернутся на Луну. Возможно, в этом был главный расчет администрации Дональда Трампа, когда срок был перенесен на 2024 год: времени осталось так мало, что "Артемиду" просто так не отменишь. Можно и нужно спорить, оправданы ли цели возвращения, критиковать раздутые расходы, но никто не предугадает, чем обернется новая лунная программа. Люди еще не пытались обосноваться на другом небесном теле — и это будет эпохальное событие, которое случится на наших глазах.