46 лет с мечтой о Луне: когда мы, наконец, снова туда попадем?

В июле 1969 года человек впервые побывал на Луне. С тех пор эта загадочная планета привлекает особо пристальное внимание, как научного мира, так и тех, кто рассматривает Луну как перспективную площадку для создания бизнеса. Причем с развитием технологий идея колонизации естественного спутника нашей планеты становится все более реальной, несмотря на то, что Луна, по сути — большой, бесплодный космический валун с экстремальной, непригодной для жизни атмосферой.

Во время миссий “Аполлон” с 1969 по 1972 годы на Землю было доставлено более 380 килограммов различных лунных образцов. Благодаря их анализу выяснилось, что у Земли и Луны есть все же что-то общее: по крайней мере, похож химический состав обеих планет. Позже, благодаря космическим аппаратам Clementine и Lunar Prospector на Луне нашли лед, что породило гипотезу о наличии на этой планете, как и на Земле, воды.

В 2000-х годах интерес к Луне стремительно возрос, наступила так называемая эра лунной гонки. Спутником сразу заинтересовались в Европе, Японии, Китае и Индии. Что касается США, то NASA с большим или меньшим успехом развивала лунные технологии на протяжении всего “постаполлоновского” периода: побывав единожды на Луне, американцы твердо решили попасть туда снова.

Ученые вычислили, что Луна хранит в себе много полезных ископаемых, добыча которых поможет решить проблему энергетического кризиса на Земле. Впервые об этом заговорил знаменитый астронавт Гаррисон Шмидт, первый профессиональный геолог, побывавший на Луне, а в последствии занявший пост сенатора в конгрессе США. Он в частности, утверждает, что только на Луне можно добыть гелий-3 — изотоп вещества, которое в будущем в качестве горючего будет использоваться на термоядерных электростанциях.

Гелий-3 — это изотоп, то есть атом, в котором на те же два протона, что у обычного гелия, приходится не два нейтрона, а один. Он встречается и в земных условиях, но крайне редко: один грамм вещества стоит свыше $1 тыс., а все запасы на Земле ограничиваются тонной. Правда, пока термоядерных реакторов, способных использовать гелий-3, не существует, но потенциально это может быть выгодно, несмотря на высокие стартовые инвестиции.

Проблема в том, что одна тонна лунного грунта содержит всего 10 миллиграммов драгоценного термоядерного топлива. Хотя это не много, если все работы по извлечению гелия-3 вести на Луне, к Земле отправится уже чистый груз стоимостью примерно $1,5-1,7 млн за килограмм.
Даже при такой космической цене гелий-3 жечь в термоядерных реакторах будет выгодно: специалисты подсчитали, что один его грамм заменяет 15 тонн нефти. Кроме того, в отличие от нефти, изотоп гелия не дает никаких выбросов в атмосферу, по крайней мере, при сжигании в реакторе.

Более доступна, чем гелий, на Луне вода. По предварительным подсчетам, на спутнике Земли, ее запас в замороженном виде составляет 6 млрд. тонн. По словам доктора Пола Спудиса из Института планетарных наук и луноведения в Хьюстоне, под поверхностью спутника могут быть скрыты миллиарды метрических тонн воды. “Ее можно пить, использовать в качестве щита от космической радиации, для приготовления еды и санитарных целей, а также производить из нее кислород для дыхания”, — говорит ученый.

Наличие на Луне воды чрезвычайно заинтересовало горнодобывающие компании, которые считают, что использовать лед можно для производства космического топлива. Так, техасская компаний SEC планирует начать разработку ледяных залежей, чтобы превратить их в горючее для ракет. Его можно будет продавать космическим компаниям — партнерам, у которых на орбите Земли имеются корабли. Часть добываемой воды планируется использовать для потребностей задействованного в разработках персонала.

Специально под добычу полезных ископаемых на Луне была создана еще одна американская частная компания Moon Express: ее основали специалисты Силиконовой Долины. Но использовать воду они хотят для получения перекиси водорода, необходимой в качестве окислительного компонента, добавляемого в ракетное топливо.

Китай же ведет исследования в другой области — добыче на спутнике Земли редкоземельных элементов. Кстати, в лунной гонке страна занимает второе место после США. Китай планирует пилотируемые полеты к Луне около 2020 года и строительство лунной базы к 2050-му, для этого будет создана сверхтяжелая ракета-носитель “Великий поход-9”. Сейчас Китай активно готовится к осуществлению своих амбициозных планов, реализуя программы исследования Луны автоматическими средствами. В октябре 2007 года был запущен “Чаньэ-1” — первый китайский искусственный спутник Луны, затем станция “Чаньэ-2”, а в декабре 2013-го произведена первая посадка на Луну китайской станции “Чаньэ-3”. В прошлом году китайцы  запустили “Чаньэ-4” для эксперимента с возвращением на Землю с лунной орбиты, который облетел Луну и успешно приземлился в запланированном месте. Так что у Китая есть все шансы обогнать в лунной гонке США, которые планируют высадиться на Луну в 2025 году.

Разрабатывает свою программу и Европейское космическое агентство. Согласно его планам, в 2019 году на Луне появится европейская автоматическая станция, а первый  пилотируемый полет к спутнику Земли состоится в 2024-м. Весьма амбициозные планы у Японии: сейчас в разработке проект SELENE-2, в рамках которого строится луноход для запуска в 2017 году. А уже к 2020 году Япония намерена обзавестись собственной лунной базой.

Предполагается, что первыми на Луну попадут роботы, которые создадут необходимую для людей инфраструктуру и проведут необходимые исследовательские работы. Это весьма разумно, ведь несмотря на некоторые схожести, Земля и Луна — совершенно два разных мира. Прежде всего, на Луне нет воздуха, там очень низкая гравитация и почти отсутствует атмосфера, а температура за день может опускаться от +123 до -198 градусов. На Луну постоянно падают микрометеориты, а поскольку там нет атмосферы, радиация будет проходить сквозь человека. К тому же на спутнике присутствует реголитовая пыль, которая составляет 65-километровую корку на его поверхности. Она очень опасна не только для техники, но и для человека. В довершение ко всему китайский луноход “Юйту” выяснил, что лунные вулканы за последние 3 миллиарда лет на самом деле были более активны, чем ранее считалось.

Первостепенной задачей роботов станет поиск воды. Для того чтобы это сделать, им придется провести множество тестов: выяснить, например, какова природа лунных полюсов, узнать, где хранится вода, замерять температуры, проанализировать состав горных хребтов, лунной поверхности, а также определить объем находящихся на спутнике льдов. Как только будет найдена вода, процесс освоения Луны пойдет гораздо быстрее.

Что касается необходимого для дыхания кислорода, то, как вариант, его планируют добывать из реголита,  состоящего на 42% из О2. Кроме того, полученный на Луне кислород можно будет использовать в ракетном топливе. Что касается поселения людей на Луне, то сейчас разрабатывается множество проектов лунных баз. А NASA вообще рассматривает возможность заселения лунных пещер, считая их отличной защитой от радиации и метеоритных угроз.

Татьяна ГРОМОВА