Отпуск на Луне: что нас ждет через 50 лет

Профессор планетарных и космических наук в Открытом университете Великобритании рассказала о будущем.

Совсем недавно мы отметили 50-летие первого приземления на Луну и славили достижения трех астронавтов, а также команды инженеров и ученых, стоящей за ними. Исходя из этой перспективы, мы можем оглянуться на знания, полученные благодаря этой миссии. Но что, если мы сделаем гигантский прыжок во времени и оглянемся на наследие миссии Аполлон из 2069 года — спустя сто лет после этого исторического события.

Благодаря камням, собранным астронавтами миссии Аполлон, ученые смогли определить возраст Луны, её эволюционную историю и то, как развивалась Земля и другие планеты. Продолжительное исследование образцов, дополненное новой информацией, полученной с орбитального космического аппарата, также показало, что Луна оказалась не таким иссушенным небесным телом, как мы считали.

Наоборот, у Луны есть щедрые запасы воды, скрывающейся в виде льда под её поверхностью и в затененных кратерах на полюсах. Также вода заключена в определенных минералах и абсорбирована лунной почвой вследствие ударов крошечных метеоритов.

Это находка возродила идею использования Луны в качестве отправной точки для исследования далеких уголков Солнечной системы. Ведь вода может использоваться и как топливо. Если вы разделите водород и кислород, из которых состоит вода, вы можете провести реакцию между двумя газами — именно это и происходит в ракетном двигателе. Вдобавок кислород может быть использован в качестве воздуха для дыхания астронавтов, открывая новые возможности как для проживания, так и для продолжительных космических путешествий.

Но как извлечь эти газы из льда? Постоянно затененные регионы Луны близки к областям, где солнечно почти 80% времени. Если солнечный свет будет собран солнечными панелями, можно будет создать достаточно энергии для проведения электролиза — химического расщепления извлеченной воды на чистый водород и кислород, путем проведения электрического тока через жидкость или раствор.

Текущие планы

Сегодня дискуссии об исследовании Луны переместились с создания постоянной лунной базы в качестве подготовительной базы для расширенного исследования космоса. Вместо этого произошел существенный сдвиг в планах по созданию Deep Space Gateway (Шлюза в глубокий космос) — космической станции на орбите Луны. Это международный проект нескольких космических агентств.

Коммерческие компании тоже играют важную роль в этом проекте, который нечто гораздо большее, чем просто продолжение Международной космической станции. Этот космический аппарат станет центром для научной и инженерной деятельности. Он будет обслуживаться модулем Орион и послужит испытательным полигоном для астронавтов, готовящихся к более длительным полетам, таким как на Марс. Оттуда могут запускаться и различные миссии, что сэкономит деньги на топливе, так как ракетам не нужно будет преодолевать огромную гравитацию Земли.

Эксперименты, которые могли бы проводить там ученые — как, например, исследование внешней среды Луны, включая уровень радиации, помогли бы подготовить нас к отправке миссий на Марс и за его пределы. А испытание физиологии астронавтов в условиях низкой гравитации может пригодиться не только для планирования будущих космических миссий, но и для разработки медицинского смягчения последствий старения.

Разные космические агентства по-разному видят то, как должно развиваться исследование Луны. Программа NASA базируется на использовании Deep Space Gateway для осуществления регулярных визитов астронавтов на Луну. Европейское космическое агентство имеет схожий набор целей и тесно сотрудничает с российским Роскосмосом по бурению на южном полюсе Луны и с японским JAXA по возврату проб, взятых на ней.

Ресурсы, доступные на поверхности Луны, включают в себя металлы, добытые из лунного грунта (особенно титан) и солнечную энергию для энергоснабжения. В свою очередь это может дать возможность для строительства инфраструктуры, что позволит в скором времени построить настоящую лунную базу — хотя сейчас в приоритете стоит строительство Deep Space Gateway. Одна из будоражащих и активно исследующийся возможностей — это идея строительства лунной базы с использованием модулей, напечатанных 3д принтерами на поверхности Луны, которые используют топливо, полученное из лунной почвы в качестве источника энергии и строительного материала.

Вероятный сценарий

Между 1969-м и 1972-м 12 человек высадились на Луне, проведя там, в общей сложности, немногим более трех дней, исследуя её поверхность. Они установили флаг США, собрали камни и провели несколько простых экспериментов. Что мы можем увидеть между 2019-м и 2069-м? Постоянная международная база на поверхности Луны, окруженная флагами всех участвующих стран, вполне возможна.

Но для этого придется обновить космическое законодательство, включая Cоглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, и ввести идею мирного использования Луны, а также того, что международное сотрудничество — это главное и коммерческая эксплуатация ресурсов воспрещена. В настоящее время правовая база противоречива и запутана.

Скорее всего, будет постоянно меняться список космонавтов — мужчин и женщин разных национальностей, непрерывно пребывающих на этой базе. Но они не будут «астронавтами» в прямом смысле этого слова. Там будут находиться как ученые, проводящие исследования и собирающие данные с оборудования, расположенного на Луне (включая и её обратную сторону) так и инженеры разрабатывающие, строящие и поддерживающие инфраструктуру для дальнейших исследований, плюс вспомогательный персонал. Шатлы будут постоянно курсировать между поверхностью Луны и Deep Space Gateway, а также между Землей и Deep Space Gateway для перемещения персонала и ресурсов.

Вероятно, что будет бурно развиваться туристический бизнес, что сделает необходимостью создание транспортной инфраструктуры на лунной поверхности плюс строительство гостиницы с обслуживающим персоналом, уборщиками, гидами и так далее.

Вся эта деятельность будет нуждаться в космическом порту, не только для трансфера между Землей и Луной, но и для космических аппаратов, использующих Луну в качестве платформы для более далеких полетов. В самом деле, к 2069 году возможно мы увидим старт постоянных путешествий к Марсу.

Для меня это будет слишком поздно: к 2069 году дни моих путешествий закончатся — мне будет 111 лет. Но возможно, если медицинские преимущества от исследований на Луне будут переданы и в земные службы здравоохранения, я смогу сохранить рассудок, чтобы получать сообщения от моего внука и его семьи из отпуска на Луне.

Моника Грейди, «Новое время»