Програмите за изследване на Луната, които бяха премахнати едновременно в Съветския съюз и САЩ в средата на 70-те години, отново стават популярни и търсени. Лунната надпревара, която изглеждаше отдавна, отново набира скорост. Днес учени от много страни по света са убедени, че човечеството е на този етап от своето развитие, което е в състояние да осигури превръщането на Луната в космически аванпост на цивилизацията. За това водещите държави в света имат всичко необходимо: множество космодруми, лунни марсоходи, модули, върнати на Земята, и ракети-носители от тежък клас.
Двата основни въпроса на Лунната програма в съвременното й прераждане са следните въпроси: защо земните хора се нуждаят от Луната и какви технологии ще помогнат на човечеството да я колонизира? Учените от много страни по света днес търсят отговора на тези въпроси. Днес Русия, САЩ, страните от Европейския съюз, Китай, Индия и Япония проявяват интерес към единствения естествен спътник на Земята. Луната отново беше запомнена през 2004 г., когато президентът на САЩ Джордж Буш обяви възобновяването на лунната програма. По -късно, през 2007 и 2013 г., Китай изпрати орбиталните и кацащите модули на Луната. И през 2014 г. плановете за изследване на Луната бяха изразени от Дмитрий Рогозин, който заема поста вицепремиер на руското правителство.
В средата на 70-те години на миналия век се смяташе, че полетът до Луната е много скъп, освен това не беше напълно ясно за какво служи. Днес Луната отново става актуална и учените по целия свят изглежда намират отговори, за които е необходимо възобновяване на лунните програми. Въпреки факта, че политическата мотивация за изследване на Луната сега липсва, се появиха нови стимули. Например актуализирането на лунните програми след повече от половин век забрава може да бъде свързано с високото технологично ниво на днешната цивилизация, която се нуждае от наистина амбициозни цели за по -нататъшно развитие. Също така този процес може да бъде свързан с развитието и перспективите на частната астронавтика. Днес в арсенала на световната космическа индустрия има всичко необходимо за „завладяване“на Луната, остава само точно да се определят целите и задачите на лунните програми.
Руската космическа индустрия има богат опит в лунните изстрелвания, който преди това беше натрупан от съветски инженери и учени. Съветските космически кораби първи направиха меко кацане на Луната, заснеха обратната страна на естествения спътник на Земята и взеха проби от почвата на реголита. Първият в света роувър, който успешно е работил върху повърхността на небесно тяло, широко известен като „Луноход-1“, също е заслуга на съветската космонавтика. Лунният марсоход е работил на повърхността на спътника от 17 ноември 1970 г. до 14 септември 1971 г.
Луноход-1
Днес пилотираните полети до Луната отново са включени в основите на държавната политика, съобщава РИА Новости. В рамките на федералната космическа програма за 2016-2025 г. е разработен проектът Luna-Globe, който включва стартиране на поредица от автоматични станции към естествен спътник на Земята. НПО „Лавочкин“в момента изпълнява този проект. Президентът на Руската федерация Владимир Путин, посещавайки новия павилион "Космос" във ВДНХ на 12 април 2018 г., отбеляза, че лунната програма на страната ще бъде изпълнена.
Непосредствени планове на руската лунна програма
На първия етап от изпълнението на руската лунна програма се планира пускането на пет автоматични станции към Луната през 2019-2025 г. Планира се всички изстрелвания да се извършват от новия космодром Восточен. Изучаването на Луната от автоматични станции предполага избор на място за разширяване на човешкото присъствие на естествен спътник на Земята. Получената информация за необходимите ресурси трябва да помогне за определяне на местоположението на лунната база.
На първия етап от изпълнението на руската лунна програма бяха поставени следните научни задачи: изучаване на състава на материята и протичащите физически процеси на полюсите на Луната; изследване на свойствата на екзосферата и процесите на взаимодействие на космическата плазма с повърхността при лунните полюси; изследване на вътрешната структура на естествен спътник на Земята с помощта на методите на глобалната сеизмометрия; изследване на космически лъчи със свръхвисока енергия.
Понастоящем руските планове за изучаване на Луната с помощта на автоматични станции са следните:
2019 г. - изстрелването на космическия кораб Luna -25. Мисията е да се изследва лунната повърхност в района на Южния полюс.
2022 г. - изстрелването на космическия кораб Luna -26. Мисия - дистанционно изследване на Луната, осигуряващо комуникация за последващи лунни мисии.
2023 г. - Изстрелване на 3 и 4 спътника Luna -27 (основни и резервни десантни сонди). Мисия - разработване на технологии за създаване на постоянна база на лунната повърхност, изследване на реголита и екзосферата на Луната.
2025 г. - изстрелването на космическия кораб Luna -28. Мисия - доставка на термостатирани лунни почвени проби до земната повърхност, които ще бъдат добивани от предишни автоматични станции, в пробите може да има ледени кристали.
Как може да се използва Луната
Много учени смятат, че разширяването на пространството ще бъде логичен етап в по -нататъшното развитие на човечеството. Рано или късно нашата цивилизация ще достигне етап, в който ще стане тесен на нашата планета и ще има нужда от претоварна база на Луната, откъдето ще бъде възможно удобно да се тръгне към Марс или други планети от Слънчевата система.
Специалистите свързват специални надежди с възможността за добив на различни минерали на Луната, подчертавайки хелий-3 от всички. Това вещество вече се нарича енергията на бъдещето и основното съкровище на Луната. В бъдеще може да се използва като гориво за термоядрена енергия. Хипотетично, по време на термоядрен синтез с реакцията на един тон от веществото хелий-3 и 0,67 тона деутерий, трябва да се освободи енергия, еквивалентна на изгарянето на 15 милиона тона нефт (но понастоящем техническата осъществимост на такава реакция не е е проучен). Това е без да се вземе предвид фактът, че хелий-3 на лунната повърхност ще трябва да бъде извлечен по някакъв начин. И това няма да бъде лесно да се направи, тъй като според проучванията съдържанието на хелий-3 в лунния реголит е около един грам на 100 тона лунна почва. Следователно, за да се извлече тон от този изотоп, ще е необходимо да се обработят най -малко 100 милиона тона лунна почва на място. Ако обаче всички проблеми с неговото производство и използване могат да бъдат решени, хелий-3 ще може да доставя енергия на цялото човечество за следващите хилядолетия. Запасите от вода, които също се съдържат в лунната почва, също представляват интерес за учените.
Научният потенциал на Луната в момента все още не е изчерпан. Експертите все още не знаят как точно е формиран спътникът на Земята и отговорът на този въпрос очевидно не е на нашата планета. Също така Луната изглежда е отлична платформа за астрофизични наблюдения, тъй като на естествения спътник на нашата планета няма атмосфера. Технически, телескопите могат да бъдат инсталирани на повърхността му в момента. Също така ще бъде по -удобно да се наблюдават астероиди от Луната, които могат да представляват сериозна опасност за Земята. И в много далечно бъдеще човечеството ще може да мисли за прехвърляне на всички енергоемки индустрии на Луната, което ще помогне за значително намаляване на обема на промишлените емисии на нашата планета.
Супер тежки ракети -носители
Понастоящем въпросът за необходимостта от свръх тежки ракети-носители за полети до Луната остава спорен. Някой смята, че е невъзможно да се направи без ракети, способни да носят до 80-120 тона полезен товар, докато други, напротив, считат подхода за създаване на такива ракети за нерационален, като оправдават това със скъпа експлоатация и поддържане на необходимите инфраструктура. Във всеки случай световната космонавтика може да осигури създаването на такива ракети. Има достатъчно опит в развитието им: това са съветските ракети-носители „N-1“, „Energia“, „Vulcan“и американските „Saturn-5“, „Ares V“.
Ракета "Енергия" с космическия кораб "Буран"
В момента САЩ работят по два проекта на такива ракети - Space Launch System, чието изстрелване беше забавено и успешно изпитано от частната ракета Falcon Heavy. В КНР те работят по създаването на собствена супер тежка ракета „Велики 9 март“, проектирана наведнъж за 130 тона полезен товар. В Русия са тествани ракети от семейство Ангара и се работи по свръх тежката ракета Енергия-5. В момента няма недостиг на космически пристанища за използване на свръх тежки ракети-носители на Земята: Baikonur, Vostochny, Kuru във Френска Гвиана и Vandenberg във Флорида, 4 космодрума в Китай.
Планира се първото изстрелване на новата руска свръхтежка ракета-носител „Енергия-5“да се осъществи не по-рано от 2028 г., а стартовият комплекс за нея на космодрома „Восточен“ще бъде готов през 2027 г. Това по -рано съобщи агенция ТАСС позовавайки се на собствени източници в ракетната и космическата индустрия. Стартовата площадка за новата руска ракета ще бъде изградена според принципите, приложени за съветската ракета -носител "Енергия" в Байконур (площадка № 250). Съобщава се, че това ще бъде универсален стартов комплекс, от който също могат да бъдат изстреляни ракети-носители среден клас "Союз-5" и формирования от две, три или пет такива ракети (за постигане на различен полезен товар). Именно принципът на комбиниране на пет ракети е в основата на новата руска свръхтежка ракета „Енергия-5“.
В момента руските разработчици работят по създаването на два ракетни проекта, предложени за изпълнение-„Енергия-5В-ПТК“и „Енергия-5ВР-ПТК“с изходна маса 2368 и 2346 тона. И двете версии на ракетата -носител ще могат да изстрелват до 100 тона товар в нискоземна орбита и до 20,5 тона полезен товар в околоземна орбита - масата на "лунната" версия на космическия кораб Федерация, който се разработва.
Предполагаемият изглед на стартовия комплекс с ракетата Space Launch System
Според изчисленията на Роскосмос, разработването на свръх тежка ракета-носител и създаването на необходимата инфраструктура за изстрелването й на космодрома „Восточен“ще струва около 1,5 трилиона рубли. Също така Роскосмос по -рано заяви, че няма нужда да бързаме да създаваме такива ракети до 2030 г., тъй като за тях просто няма полезен товар. В същото време RSC Energia обяви по-рано, че създаването на нова руска свръхтежка ракета ще бъде 1,5 пъти по-евтино от възпроизвеждането на съветската ракета-носител "Енергия", чието създаване, заедно с космическия кораб "Буран", е най-амбициозното програма в историята на руската космическа ракета.
Орбитална станция и лунни бази
Проектите за изграждане на обитаеми станции на нейната орбита се разглеждат като междинни етапи в изследването на Луната. Русия, САЩ и Китай вече обявиха изпълнението на такива планове в периода от 2025 до 2030 година. Няма причина да се съмняваме, че този проект ще бъде реализиран. Международната общност в момента има богат опит в успешното функциониране на МКС. По-рано Съединените щати и Русия се договориха да работят заедно върху международна близо до Луната пилотирана станция Deep Space Gateway. ЕС, Канада и Япония също работят по проекта. Възможно е участие в програмата и страните от БРИКС. В рамките на този проект Русия може да създаде от един до три модула за нова станция: шлюз и жилищни модули.
Следващият етап след създаването на окололунна обитаема станция може да бъде създаването на бази, обитавани от Луната. На естествения спътник на Земята няма магнитно поле и атмосфера, докато повърхността на Луната непрекъснато е бомбардирана от микрометеорити, а температурните спадове за един ден достигат 400 градуса по Целзий. Всичко това прави Луната не най-благоприятното за хората място. Възможно е да се работи на повърхността му само в скафандри и запечатани лунни роувъри или докато се намира в стационарен обитаем модул, оборудван с цялостна система за поддържане на живота. Най -удобно ще бъде разполагането на такъв модул в близост до Южния полюс на нашия спътник. Тук винаги е светло и има по -малко температурни колебания. Планира се на първия етап в сглобяването на жилищния модул да бъдат ангажирани роботи. След като пилотираните полети до Луната са достатъчно развити, изграждането на обитаем лунен модул ще се разшири.
Концепция за лунна база
Първите обитатели на нашия спътник първо ще разгърнат на повърхността му средства за комуникация с орбиталната станция и Земята, след което ще започнат да пускат електроцентрали на базата на горивни клетки или гъвкави фотоклетки. Ще бъде необходимо да се изработят въпросите за защита на лунната база от слънчеви изригвания и космическа радиация. За целта се планира да се покрие с метров слой реголит, например чрез провеждане на насочени експлозии, тъй като няма смисъл да се доставят самосвали и багери до лунната повърхност. Строителните работи на Луната ще трябва да се основават на напълно различни технологии: за отпечатване на структурни елементи на 3D принтер; използвайте надуваеми модули; създавайте композитни материали от лунна почва, използвайки високотемпературен синтез и лазерно синтероване.
Жилищният лунен модул ще има добре развита система за снабдяване с питейна вода и кислород и ще бъде създадена зеленчукова оранжерия. Самоподдържащата се лунна база ще бъде от ключово значение. Само по този начин ще бъде възможно да се намали броят на ракетите с различни товари, изпратени на Луната. Понастоящем няма основни пречки за човешката колонизация на Луната, но как ще изглежда първата обитавана лунна база в крайна сметка ще зависи от целите, за които тя ще бъде проектирана.
