Причины второй лунной гонки: гелий-3, дешевое электричество и трамплин для освоения дальнего космоса

Последний раз люди побывали на Луне в 1972 году. Американский астронавт Юджин Сернан перед отлетом домой оставил на поверхности свой фотоаппарат 'Hasselblad 500'. Он рассчитывал, что камеру заберет следующий экипаж (таким образом удастся узнать, как радиация влияет на пленку), но вот уже более 50 лет по маршруту “Аполлонов” никто не летает.

Все побежали и я побежал…

О Луне снова вспомнили после того, как в самом начале XXI на ее Южном и Северном полюсе обнаружили большие запасы льда. Стало понятно, что колонизация спутника вполне возможна: прямо там на месте можно добывать питьевую и техническую воду, а также получать энергию из водорода.

Девять стран уже объявили о своих проектах по освоению Луны

1. Китай - лидер второй лунной гонки. Пекин впервые в истории высадил спускаемый аппарат на обратной стороне Луны. Успешно реализовал проект по забору и доставке на Землю лунного грунта. Китайский луноход “Юйту” колесит по поверхности уже 3,5 года. На 2030 год намечена пилотируемая экспедиция.
2. США намерены в 2025 году возобновить посещение Луны астронавтами. В 2024 году начнется строительство орбитальной станции. В этом проекте так же участвуют Япония и Европейское космическое агентство.
3. Россия осенью 2023 года запускает автоматический аппарат “Луна-25”, он займется поиском воды на Южном полюсе. Экспедиция с забором грунта и доставкой его на Землю запланирована на 2027 год. Высадка космонавтов ожидается в 30-е годы. В эти же время совместно с Китаем мы собираемся начать строительство обитаемой базы на лунной поверхности.
4. Индия в июне 2023 года запускает лунную миссию “Чандраян-3”. В ее составе луноход и лунный посадочный модуль, который будет выполнять функции связи с Землей..
5. Япония отправила посадочный модуль Hakuto-R, в апреле он должен прилуниться. В 2024 году Hakuto-R Mission 2 доставит на поверхность царицы ночи первый луноход страны Восходящего Солнца.
6. Европейский союз намерен исследовать лавовые трубы и пещеры ночного светила. Лавовые трубы это крайне перспективное место для обустройства обитаемой базы. Сейчас ЕКА вместе с Airbus работают над создание большого грузового спускаемого аппарата, который сможет доставить в любую точку Луны 1,5 тонны оборудования и полезного груза. Первые полеты намечены на конец 20-х годов.
7. Южная Корея в прошлом году запустила свой первый орбитальный аппарат Korea Pathfinder Lunar Orbiter. Зонд будет высматривать подходящие посадочные площадки, искать залежи льда в кратерах и тестировать работу беспроводного интернета. Высадку робота на поверхность корейцы планируют в 2031 году.
8. Израиль в рамках проекта «Берешит-2» запустит в 2024 году к Луне три космических аппарата: два из них спустятся на поверхность один будет работать на орбите.
9. Объединенные Арабские Эмираты в прошлом году запустили мини-луноход Рашид (вес всего 10 килограмм). Посадка намечена на апрель 2023 года. Миссия второго арабского лунохода назначена на 2026 год.

А что это вы там делаете?

О причинах и ходе второй лунной гонки в одной из лекций цикла “Наука рядом” рассказал кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга, доцент физического факультета МГУ Владимир Сурдин.

Что так привлекает сверхдержавы на нашем спутнике?

1. Луна - ворота в дальний космос

Наша планета это глубокий гравитационный колодец. Чтобы преодолеть притяжение Земли необходимо огромное количество энергии. Что представляет из себя современная одноразовая ракета? На старте это огромная бочка весом 100 тысяч тонн, которая на 90 процентов заполнена горючим. До Луны долетает конструкция, которая весит 50 тонн, а на Землю возвращается обгоревшая 3-тонная скорлупка с экипажем. В общем, получается крайне неэкономно. Поэтому пилотируемый полет на Марс возможен сейчас только в один конец.

- Лунная космонавтика будет совсем непохожа на то, что мы привыкли видеть, - объясняет Владимир Сурдин. - На Луне нет атмосферы, а значит, нет силы трения. Сила притяжения здесь в 6 раз меньше, поэтому для полета даже ракеты не нужны. Вы можете запускать космические аппараты не вертикально вверх, а параллельно поверхности: поставить корабль на тележку и разогнать по рельсам с помощью электродвигателя. Такая схема в сотни раз удешевляет космические полета и делает доступными Марс и Венеру.

2. Топливо для термоядерных реакторов

Анализы лунного грунта показали, что в тонком поверхностном слое накопилось много легкого изотопа Гелий-3. Его планируют использовать, как топливо для термоядерных реакторов (ученые близки к тому, чтобы управлять термоядерным синтезом). Гелий-3 есть и на Земле, но в крайне незначительных количествах. Стоимость одного литра газа достигает 1200 долларов США. На Луне концентрация гораздо выше, минимальная оценка запасов превышает 500 тысяч тонн. Рыночная стоимость этого ресурса более 10 квадриллионов долларов, примерно около 500 годовых ВВП такой страны как США. Ученые подсчитали: для того, чтобы обеспечить все население Земли энергией в течении года достаточно 30 тонн гелия.

3. Солнечные батареи и электричество.

На Луне нет ни атмосферы, ни облаков поэтому КПД солнечных панелей по расчетам вдвое выше, чем на у нас. А если установить панели на обратной стороне месяца, то солнце будет освещать их постоянно. Были даже проекты, которые предполагали передачу лунного электричества на Землю с помощью лазерных лучей или направленного микроволнового излучения.

Но проще использовать эту электроэнергию прямо на Луне. Ведь там планируют развернуть большое строительство: обитаемые базы, космодромы, научные комплексы и многое другое.

- Например, радиоастрономы мечтают соорудить на Луне огромный радиотелескоп, _ говорит Сурдин. - Потому что на Земле антенну диаметром более 100 метров сделать нельзя потому что она сломается под своей тяжестью. А на Луне тарелку можно сделать размером километра полтора и она будет легкая и невесомая.

Данные дистанционного зондирования говорят, что в грунте очень много металлов. Есть проекты создания полностью автоматических металлургических заводов. Для которых условия Луны, где нет атмосферы, это идеальное место для производства. Качество металла, полученного в вакууме гораздо выше, потому что в таком литье нет пузырьков газа, которые ослабляют материал.

КАКИЕ ТАЙНЫ УЖЕ ОТКРЫЛИ?

На спутнике есть следы парка юрского периода

Одно из самых удивительных открытий было сделано во время изучения порции лунного грунта, привезенного китайским аппаратом “Чанъэ-5” в 2020 году.

Внимательно рассматривая лунные песчинки ученые нашли вещество с Земли. Возраст крупинок - 65 миллионов лет. А именное 65 миллионов лет назад на Земле случилась глобальная катастрофа: с нашей планетой столкнулся 10-километровый метеорит, который уничтожил динозавров и многие другие виды животных. Оказалось, что взрыв был такой сильный, что часть выброшенного вещества долетела до Луны. И сейчас поверхность ночного светила местами покрыта тонким слоем земного вещества, которое помнит последний день тираннозавров, трицератопсов и других обитателей реального парка Юрского периода.

Читайте на WWW.KP.RU: https://www.kp.ru/daily/27464.5/4719666/