Declarația tare a vicepremierului Dmitri Rogozin despre intenția Rusiei de a coloniza Luna, făcută de Ziua Cosmonauticii, s-a dovedit a avea o platformă bine dezvoltată. Izvestia a avut la dispoziție un proiect de Concept al programului lunar rusesc pregătit de Academia Rusă de Științe, întreprinderile Roscosmos și Universitatea de Stat din Moscova. Scopul acestui program este de a crea până la jumătatea secolului o bază locuibilă pe Lună și un teren de testare lunar cu posibilitatea extragerii minerale de pe satelitul Pământului. În plus, autorii proiectului nu exclud posibilitatea de a atrage investitori privați către proiecte lunare. Primele expediții cu aterizarea astronauților pentru crearea unei baze lunare permanente sunt planificate să fie efectuate în 2030.

Institutul de Cercetare Spațială al Academiei Ruse de Științe (inclusiv șeful acestei organizații, Academicianul Academiei Ruse de Științe Lev Zeleny), TsNIIMash, NPO Lavochkin, RSC Energia, Institutul de Cercetare pentru Fizică Nucleară al Universității de Stat din Moscova și Sternberg Institutul Astronomic de Stat al Universității de Stat din Moscova a participat la pregătirea propunerilor pentru concept.

La începutul proiectului, dezvoltatorii fac o declarație tare: „Luna este un obiect spațial pentru explorarea viitoare de către civilizația pământească, iar competiția geopolitică pentru resursele naturale lunare ar putea începe în secolul al XXI-lea”. În consecință, Rusia ar trebui să creeze un arsenal de mijloace necesare de explorare a spațiului adânc pentru a asigura interesele naționale în explorarea Lunii, continuă autorii conceptului.

Axioma proiectelor anterioare, referitoare nu numai la explorare, ci chiar și la expediții pentru a vizita Luna, a fost o largă cooperare internațională. Această introducere s-a bazat pe faptul că niciun stat din lume nu își poate permite proiecte interplanetare în viitorul apropiat. Această premisă este prezentă și în noul concept, dar cu o avertizare: „Trebuie asigurată independența programului lunar național față de condițiile și sfera de participare a partenerilor străini la acesta”.

Potrivit autorilor, programul lunar ar trebui să fie planificat în așa fel încât la fiecare 3-4 ani țara să implementeze un alt proiect lunar, întruchipând realizările spațiale științifice și tehnice prioritare ale Rusiei.

Expedițiile anterioare pe Lună (proiectul sovietic „Luna” și americanul „Apollo”) au permis să se stabilească că substanța Lunii conține aluminiu, fier, titan, pământuri rare și multe alte elemente ale tabelului periodic. „După ce studiile geologice ale Lunii oferă cunoștințe științifice fiabile despre prevalența mineralelor, gradul de conținut al anumitor elemente din acestea, se va elabora un studiu de fezabilitate pentru fezabilitatea extracției, procesării și livrării lor pe Pământ”, scriu autorii. a conceptului, menționând că, după întocmirea unui studiu de fezabilitate, va fi posibil să se ridice problema atragerii investitorilor privați pe Lună.

Explorarea Lunii trebuie să fie dinamică, susțin autorii, deoarece „în următorii 20-30 de ani, principalele puteri spațiale vor explora și asigura puncte de sprijin convenabile pentru a asigura oportunități viitoare de utilizare practică”. Capetele de pod vor fi folosite pentru explorarea geologică a interiorului lunar, pentru experimente privind utilizarea regolitului (solul lunar), inclusiv a hidrogenului și oxigenului pe care îl conține, pentru construirea infrastructurii spațiale lunare și asigurarea habitatului uman în aceasta. Primele puncte de sprijin ale oamenilor de pe Lună vor fi situate în vecinătatea polilor, sugerează autorii. „La poli, razele soarelui sunt direcționate aproape tangențial la suprafață. Drept urmare, munții polari pot fi zone cu iluminare constantă, iar zonele joase polare pot fi zone cu umbrire constantă”, se spune în document.

Prima etapă, propusă pentru includerea în Programul Spațial Federal (FSP) 2016–2025, presupune trimiterea stațiilor interplanetare automate „Luna-25”, „Luna-26”, „Luna-27” și „Luna-28” către Pământ. satelit. Sarcinile acestor dispozitive sunt de a determina compoziția și proprietățile fizice și chimice ale regolitului polar lunar cu gheață de apă și alți compuși volatili, pentru a selecta zona cea mai promițătoare din regiunea Polului Sud al Lunii pentru viitoarea desfășurare a unui locul de testare și baza lunară acolo.

A doua etapă, planificată pentru 2028–2030, include misiuni cu echipaj pentru a orbita Luna fără a ateriza pe suprafața acesteia. În aceste scopuri, RSC Energia creează deja o navă spațială de transport cu echipaj.

A treia etapă, planificată pentru 2030–2040, include expediții pentru a vizita astronauții pe un potențial loc de testare lunară și desfășurarea primelor elemente de infrastructură din material lunar. Se propune să se înceapă construirea elementelor unui observator astronomic lunar, precum și a obiectelor pentru monitorizarea Pământului.

Costul proiectelor descrise nu a fost calculat în totalitate. Există claritate doar în ceea ce privește prima etapă propusă în FCP 2016–2025: aceasta este de aproximativ 28,5 miliarde de ruble. Anterior, a fost prezentată o estimare pentru construcția unei noi nave spațiale cu echipaj pentru misiuni lunare: aceasta este de 160 de miliarde de ruble la prețurile din 2012 (în plus față de navă, suma include o unitate de rachetă de salvare de urgență, o unitate de asamblare și protecție, un complex de instalații terestre, inclusiv un complex de instalații de pregătire și lansare) .

Luna este primul pas pe calea către spațiul profund, spune Ivan Moiseev, director științific al Institutului de Politică Spațială. - Prin urmare, are sens să folosim Luna ca port spațial promițător. Pentru că transportul mărfurilor de pe Pământ în spațiu este foarte costisitor. De exemplu, racheta Proton are o masă de lansare de 700 de tone, dar lansează doar 20 de tone pe orbita joasă a Pământului, drept urmare, metalul și echipamentele se pierd. Dacă luăm niște materiale de pe Lună și creăm o infrastructură pentru asta, se va dovedi mult mai profitabil, inclusiv dacă lansăm sateliți Pământeni de pe Lună. Dar crearea unei astfel de infrastructuri acolo este posibilă, se pare că abia până la sfârșitul secolului. În ceea ce privește extragerea resurselor de pe Lună, nu are rost să le transportăm pe Pământ: chiar dacă acolo se găsesc diamante, tot nu va fi rentabil să le livrezi aici. Dar, în orice caz, puteți începe prin a izola oxigenul; acesta este prezent în mulți compuși de pe Lună.

Potrivit lui Andrei Ionin, membru corespondent al Academiei Ruse de Cosmonautică, proiecte de anvergură precum colonizarea Lunii sau Marte este puțin probabil să fie realizate pe cheltuială publică.

Explorarea planetelor de către oameni va fi apanajul companiilor private, crede el. - Există deja multe astfel de proiecte: ele prevăd colonizarea lui Marte, exploatarea mineralelor pe asteroizi și inițiative similare. Este greu de imaginat că orice guvern ar fi gata să cheltuiască trilioane pentru crearea bazelor lunare, în ciuda faptului că au o mulțime de alte sarcini, mai stringente: medicină, educație, armată... Ei bine, cine acum, fiind în dreptul lor minte, ar lua-o și ar spune: Nu există bani pentru programe sociale, dar există bani pentru o bază lunară - vom extrage minerale acolo... Acest lucru este nerealist.

Roscosmos a explicat că propunerile către Programul Spațial Federal vor fi supuse unei examinări cuprinzătoare la nivelul experților din industrie și al oamenilor de știință, după care proiectul FKP va fi înaintat guvernului spre examinare.

Au demonstrat fezabilitatea practică a unui zbor către Lună (în timp ce era un proiect foarte costisitor), în același timp au răcit entuziasmul pentru crearea unei colonii lunare. Acest lucru s-a datorat faptului că analiza probelor de praf livrate de astronauți a arătat un conținut foarte scăzut de elemente ușoare [ ], necesar pentru menținerea suportului vital.

În ciuda acestui fapt, odată cu dezvoltarea astronauticii și reducerea costului zborurilor spațiale, Luna pare să fie obiectul principal pentru stabilirea unei baze. Pentru oamenii de știință, baza lunară este un loc unic pentru efectuarea cercetărilor științifice în domeniile științei planetare, astronomiei, cosmologiei, biologiei spațiale și a altor discipline. Studierea scoarței lunare poate oferi răspunsuri la cele mai importante întrebări despre formarea și evoluția ulterioară a Sistemului Solar, a sistemului Pământ-Lună și a apariției vieții. Absența unei atmosfere și a gravitației mai scăzute fac posibilă construirea de observatoare pe suprafața lunară, echipate cu telescoape optice și radio, capabile să obțină imagini mult mai detaliate și mai clare ale regiunilor îndepărtate ale Universului decât este posibil pe Pământ, și menținând și modernizarea unor astfel de telescoape este mult mai ușoară decât observatoarele orbitale.

Luna are, de asemenea, o varietate de minerale, inclusiv metale valoroase pentru industrie - fier, aluminiu, titan; În plus, în stratul de suprafață al solului lunar s-a acumulat regolitul, izotopul heliu-3, rar pe Pământ, care poate fi folosit drept combustibil pentru reactoare termonucleare promițătoare. În prezent, se dezvoltă metode pentru producția industrială de metale, oxigen și heliu-3 din regolit; S-au găsit depozite de gheață de apă.

Vidul profund și disponibilitatea energiei solare ieftine deschid noi orizonturi pentru electronică, metalurgie, prelucrarea metalelor și știința materialelor. De fapt, condițiile pentru prelucrarea metalelor și crearea dispozitivelor microelectronice pe Pământ sunt mai puțin favorabile din cauza cantității mari de oxigen liber din atmosferă, care deteriorează calitatea turnării și sudării, făcând imposibilă obținerea aliajelor ultrapure și substraturi de microcircuite în volume mari. De asemenea, interesează lansarea pe Lună a unor industrii dăunătoare și periculoase.

Luna, datorită peisajelor sale impresionante și exotismului, arată, de asemenea, ca un obiect foarte probabil pentru turismul spațial, care poate atrage o sumă semnificativă de fonduri pentru dezvoltarea sa, poate ajuta la popularizarea călătoriilor în spațiu și poate oferi un aflux de oameni pentru a explora suprafața lunară. . Turismul spațial va necesita anumite soluții de infrastructură. Dezvoltarea infrastructurii, la rândul său, va facilita o mai mare pătrundere umană a Lunii.

Există planuri de utilizare a bazelor lunare în scopuri militare pentru a controla spațiul din apropierea Pământului și pentru a asigura dominația în spațiu.

Helium-3 în planuri de explorare lunară

Crearea unei stații nu este doar o chestiune de știință și prestigiu de stat, ci și de beneficiu comercial. Heliul-3 este un izotop rar, care costă aproximativ 1.200 USD per litru de gaz, necesar în energia nucleară pentru a iniția o reacție de fuziune. Pe Lună, cantitatea sa este estimată la mii de tone (conform estimărilor minime - 500 de mii de tone). Densitatea heliului lichid-3 la punctul de fierbere și presiunea normală este de 59 g/l, iar în formă gazoasă este de aproximativ 1000 de ori mai mică, prin urmare, 1 kilogram costă mai mult de 20 de milioane de dolari, iar tot heliul costă mai mult de 10 cvadrilioane de dolari. (aproximativ 500 PIB actual SUA).

Când se utilizează heliu-3, nu există deșeuri radioactive cu viață lungă și, prin urmare, problema eliminării lor, care este atât de acută atunci când se operează reactoare nucleare grele de fisiune, dispare de la sine.

Cu toate acestea, există și critici serioase la adresa acestor planuri. Cert este că, pentru a aprinde reacția termonucleară de deuteriu + heliu-3, este necesar să se încălzească izotopii la o temperatură de un miliard de grade și să se rezolve problema limitării plasmei încălzite la o astfel de temperatură. Nivelul actual de tehnologie face posibilă reținerea plasmei încălzite la doar câteva sute de milioane de grade în reacția deuteriu + tritiu, în timp ce aproape toată energia obținută în timpul reacției termonucleare este cheltuită pentru limitarea plasmei (vezi ITER). Prin urmare, reactoarele cu heliu-3 sunt considerate de mulți oameni de știință de frunte, de exemplu, academicianul Roald Sagdeev, care a criticat planurile lui Sevastyanov, ca fiind o chestiune de viitor îndepărtat. Mai realiste din punctul lor de vedere este dezvoltarea oxigenului pe Lună, metalurgia, crearea și lansarea de nave spațiale, inclusiv sateliți, stații interplanetare și nave spațiale cu echipaj.

Apă

Centralele lunare

Tehnologiile cheie au un nivel de pregătire pentru tehnologie de 7/10, potrivit NASA. Se are în vedere posibilitatea producerii unui volum mare de energie electrică egal cu 1 W. în care costul complexului lunar este estimat aproximativ 200 de trilioane de dolari. În același timp cost de productie volum comparabil de energie electrică de la stații solare de la sol - 8000 de trilioane de dolari SUA, reactoare termonucleare de la sol - 3300 de trilioane de dolari SUA, stații de cărbune de la sol - 1500 de trilioane de dolari SUA.

Etape practice

Baze lunare în prima „Cursă a Lunii”

Imagini externe
Proiecte de bază lunară
	Schiță a procesului de construire a unei baze lunare conform unui proiect dezvoltat de inginerii General Electric

În Statele Unite, erau în curs de dezvoltare proiecte preliminare pentru bazele militare lunare Proiectul Lunex și Proiectul Horizon și au existat și propuneri tehnice pentru baza lunară a lui Wernher von Braun.

În prima jumătate a anilor 1970. sub mână Academicianul V.P. Barmin, oamenii de știință de la Moscova și Leningrad au dezvoltat un proiect pentru o bază lunară pe termen lung, în care, în special, au studiat posibilitatea de a întinde structurile locuite cu o explozie direcționată pentru protecție împotriva radiațiilor cosmice (invențiile lui A.I. Melua folosind Alfred Nobel tehnologii). Mai detaliat, inclusiv modele de vehicule expediționare și module cu echipaj, a fost dezvoltat un proiect pentru baza lunară a URSS „Zvezda”, care urma să fie implementat în anii 1970-1980. ca o dezvoltare a programului lunar sovietic, care a fost redus după ce URSS a pierdut „cursa lunară” cu SUA.

Oaza lunară

În octombrie 1989, la cel de-al 40-lea Congres al Fédération Aéronautique Internationale Internationale, angajații NASA Michael Duke, șeful Diviziei de Știință a Sistemului Solar de la Centrul Spațial Johnson din Houston, și John Niehoff de la Science Applications International Corporation (SAIC) au prezentat proiectul de stația lunară Oaza lunară. Până acum, acest proiect este considerat foarte bine dezvoltat și interesant în ceea ce privește o serie de soluții de bază, atât originale, cât și realiste. Proiectul de zece ani Lunar Oasis a presupus trei etape, cu un total de 30 de zboruri, dintre care jumătate au fost echipate (14 tone de marfă fiecare); lansările fără pilot au fost estimate la 20 de tone de marfă fiecare.

Autorii numesc costul proiectului egal cu patru programe Apollo, care este de aproximativ 550 de miliarde de dolari la prețurile din 2011. Având în vedere că timpul de implementare a programului trebuia să fie foarte semnificativ (10 ani), costurile anuale pentru acesta ar fi de aproximativ 50 miliarde USD Spre comparație, putem sublinia că în 2011 costurile cu menținerea trupelor americane în Afganistan au ajuns la 6,7 ​​USD. miliarde pe lună sau 80 de miliarde de dolari pe an.

Bazele lunare în „Cursa Lunii” a secolului XXI

Până în 2050, se plănuiește construirea unei baze locuibile și a unui câmp minier.

proiect european

Probleme

Radiația

Prezența pe termen lung a omului pe Lună va necesita rezolvarea unui număr de probleme. Astfel, atmosfera Pământului și câmpul magnetic rețin cea mai mare parte a radiației solare. Mulți micrometeoriți ard și în atmosferă. Pe Lună, fără a rezolva problemele de radiații și meteoriți, este imposibil să se creeze condiții pentru o colonizare normală. În timpul erupțiilor solare, se creează un flux de protoni și alte particule care pot reprezenta o amenințare pentru astronauți. Cu toate acestea, aceste particule nu sunt foarte penetrante, iar protecția împotriva lor este o problemă care poate fi rezolvată. În plus, aceste particule au viteză mică, ceea ce înseamnă că au timp să se ascundă în adăposturi anti-radiații. O problemă mult mai mare este reprezentată de radiațiile cu raze X dure. Calculele au arătat că după 100 de ore pe suprafața Lunii, există o șansă de 10% ca un astronaut să primească o doză periculoasă pentru sănătate ( 0,1 gri). În cazul unei erupții solare, o doză periculoasă poate fi primită în câteva minute.

Șeful departamentului de siguranță a radiațiilor pentru zborurile spațiale cu echipaj al Institutului de Probleme Biomedicale al Academiei Ruse de Științe, Vyacheslav Shurshakov, într-un interviu acordat presei, a spus că în timpul misiunilor pe Lună, dozele de radiații sunt acceptabile. Conform datelor publicate despre echipajele lunare din SUA, o misiune de zece zile echivalează cu zborul pe orbita Pământului timp de 20 de zile: o doză totală de aproximativ 12 mSv. Pe baza cunoștințelor actuale despre radiațiile cosmice, specialiștii de la Institutul de Probleme Biomedicale al Academiei Ruse de Științe permit un zbor pe Lună cu o durată de la câteva săptămâni la două luni.

Praf de lună

Praful de Lună pune o problemă separată. Praful lunar este format din particule ascuțite (din moment ce nu există efect de netezire al eroziunii) și are, de asemenea, o sarcină electrostatică. Drept urmare, praful lunar pătrunde peste tot și, având un efect abraziv, reduce durata de viață a mecanismelor (și dacă intră în plămâni, devine o amenințare mortală pentru sănătatea umană și poate provoca cancer pulmonar).

Componenta comerciala

De asemenea, comercializarea nu este evidentă. Nu este nevoie încă de cantități mari de heliu-3. Știința nu a reușit încă să obțină controlul asupra reacției termonucleare. Cel mai promițător proiect în acest sens în acest moment (mijlocul anului 2019) este reactorul experimental internațional la scară largă ITER, care se așteaptă să fie finalizat până în 2025. Aceasta va fi urmată de aproximativ 20 de ani de experimentare. Utilizarea industrială a fuziunii termonucleare este așteptată nu mai devreme de 2050, potrivit celor mai optimiste prognoze. În acest sens, până în acest moment, extracția heliului-3 nu va fi de interes industrial. Nici turismul spațial nu poate fi numit forța motrice pentru explorarea Lunii, întrucât investițiile necesare în această etapă nu pot fi recuperate într-un timp rezonabil prin turism, așa cum arată experiența turismului spațial pe ISS, veniturile din care nu nu acoperă nici măcar o mică parte din costurile de întreținere a stației. [ ]

Această stare de fapt duce la propuneri (vezi Robert Zubrin „Un caz pentru Marte”) că explorarea spațiului ar trebui să înceapă imediat cu Marte.

Filmografie

Vezi si

Note

1. Arthur Clarke. Aruncă pe Lună
2. Lysenko M.P., Catterfeld G.N., Melua A.I. Despre zonalitatea solurilor de pe Lună // Izv. Toate.Geogr. Despre-va. - 1981. - T. 113. - p. 438-441.
3. Academicianul B. E. Chertok „Cosmonautica în secolul 21” (nedefinit) (link indisponibil). Consultat la 22 februarie 2009. Arhivat la 25 februarie 2009.
4. Polii lunari ar putea deveni observatoare: om de știință (nedefinit) . RIA Novosti (1 februarie 2012). Consultat la 2 februarie 2012. Arhivat la 31 mai 2012.
5. Până în 2015, Rusia va crea o stație pe Lună, Kommersant.ru, 25.01.2006.
6. Christina Reed (Lumea Descoperirii). Cauzele unei crize cu heliu-3 (nedefinit) (19 februarie 2011). Arhivat din original pe 9 februarie 2012.
7. Știri 3D. Colonizarea Sistemului Solar este anulată (nedefinit) (4 martie 2007). Preluat la 26 mai 2007.
8. Adus de vântul solar (nedefinit) . Expert (19 noiembrie 2007). Arhivat din original pe 9 februarie 2012.
9. Mecanici populare. Senzație lunară. (nedefinit) . PopMech (25 septembrie 2009).

Succesul misiunii lunare a Chinei i-a forțat pe oamenii de știință americani să se gândească la avantajele și dezavantajele colonizării satelitului Pământului. Dar, în general, cercetătorii sunt înclinați să colonizeze Luna cât mai repede posibil, deoarece acesta este atât un experiment, pregătire pentru un zbor spre Marte, cât și posibile beneficii economice. Cu toate acestea, lupta pentru resursele Selenei este inevitabilă.

Succesul misiunii lunare a Chinei i-a forțat pe oamenii de știință planetari americani să caute stimulente care să-i îngrijoreze pe politicienii locali cu privire la dezvoltarea satelitului Pământului. Un articol pe această temă a fost publicat în revista New Space de Christopher McKay de la NASA. El consideră că Statele Unite au nevoie urgent să construiască o bază pe Lună și să organizeze zboruri regulate dus-întors.

Potrivit lui McKay, repornirea programului lunar cu echipaj uman ar crește în primul rând influența internațională a Statelor Unite. „În următoarele decenii, pe suprafața lunii se va observa în mod clar o activitate semnificativă”, scrie planetarist. „Interesele naționale ale țării pe Lună impun ca NASA să mențină o prezență pe termen lung și continuă a statului american pe satelitul Pământului. înaintea misiunilor internaționale și private.”

Omul de știință atinge o astfel de temă precum turismul spațial. „Vor fi permise companiilor private să ducă turiștii să vadă urmele lui Neil Armstrong?” întreabă el. „Cât de aproape se vor apropia de ei? Cine face regulile?”

Doar că nu este clar cu regulile... Guvernul SUA a propus odată interdicția de a se apropia de primele urme ale omului de pe Lună la o distanță de mai puțin de jumătate de kilometru. Și nu este vorba doar despre siguranța acestor imprimeuri. Conform Tratatului privind spațiul cosmic din 1967, nicio țară nu poate revendica satelitul Pământului sau orice parte a acestuia.

Dar este posibil acest lucru dacă Luna începe să fie explorată în practică? Să spunem, dacă chinezii reușesc să creeze o bază lunară în cincisprezece ani, probabil că aceasta va fi situată lângă unul dintre craterele mari cu rezerve de gheață de apă - pentru a furniza apă coloniștilor. Și companii private precum Bigelow Aerospace plănuiesc să înceapă să dezvolte zăcăminte de iridiu și platină pe Lună. Ce se întâmplă dacă o firmă concurentă sau un întreg stat vrea să exploateze aceeași sursă de apă sau același zăcământ? La urma urmei, conform legii existente, se pare că nici unul, nici celălalt nu are dreptul la exploatarea exclusivă a acestor resurse...

Tratatul din 1967 a fost inițiat de URSS pentru a preveni posibila construcție a unei baze militare americane pe Lună și desfășurarea de arme nucleare acolo. Dar în acele zile nu se vorbea despre colonizarea totală a satelitului - nu existau capacități tehnologice. Cu toate acestea, acum Japonia și China vorbesc despre propunerea de construire a propriilor instalații pe Lună. În acest caz, statutul lor juridic va fi foarte greu de reglementat. Acest lucru se poate face doar prin instituțiile internaționale, în special prin intermediul ONU, ceea ce poate să nu fie atât de ușor. În plus, însăși existența bazei poate oferi un „efect secundar” util pentru Statele Unite: turiștii se vor aduna acolo și vor fi inițiate și explorarea geologică și minerit.

Pentru întreprinderile private, explorarea suprafeței prin satelit este prea costisitoare. Este nevoie de un loc unde să se poată stabili „cercetașii”. Nici investițiile guvernamentale nu ar strica. Prin urmare, prezența unei baze de stat va „atrage” companii private pe Lună. De asemenea, la bază se vor putea construi stații de realimentare, deoarece apa de acolo conține hidrogen și oxigen. Acest lucru va ajuta la reducerea costurilor de livrare a mărfurilor pe orbită adâncă.

Desigur, scrie McKay, munca unei baze lunare permanente va duce la tot mai multe noi descoperiri. De exemplu, oamenii de știință își vor face în sfârșit o idee despre natura activității geologice a satelitului. Astfel, există o presupunere că în crăpăturile cu lavă înghețată care punctează suprafața Lunii, pot exista și depozite de gheață cometă care poate furniza oamenilor apă, oxigen pentru respirație și energie.

Baza lunară staționară va deveni, de asemenea, un experiment de supraviețuire umană în condiții de gravitație redusă. Potrivit experților, absența prelungită a gravitației poate provoca disfuncții ale rinichilor și ale altor organe vitale. Dacă trimiteți astronauți direct pe Marte (cum sugerează unii), atunci va fi posibil să îi evacuați de acolo în cazul unor situații neprevăzute abia după șase luni. Pentru Luna, această operație nu va dura mai mult de trei zile.

Colonizarea Lunii nu este deloc un proiect atât de costisitor pe cât ni se părea în anii 60-70 ai secolului trecut, când s-au efectuat misiunile Apollo, adaugă Christopher McKay. La urma urmei, în primul rând, producția de nave spațiale a devenit mai ieftină și, în al doilea rând, odată cu apariția imprimantelor tridimensionale, fabricarea oricăror instrumente necesare în prezența materiilor prime necesare a încetat să mai fie o problemă. În al treilea rând, cercetările recente au arătat că este posibil să se producă în masă beton și alte materiale din materii prime lunare.

„Nu este mult mai complicat decât furnizarea și operarea unei stații orbitale”, spune McKay despre proiectul lunar. Dacă dorim să continuăm explorarea spațiului de către oameni, și nu de către mașini, atunci prima etapă ar trebui să fie Luna - „planeta” cea mai apropiată de noi, este sigur.

Colonizarea Lunii este așezarea Lunii de către oameni, care face obiectul atât al lucrărilor științifico-fantastice, cât și al planurilor reale de construcție a bazelor locuite pe Lună.

Articolul vă va lua 10 minute.

Dezvoltarea rapidă a tehnologiei spațiale ne permite să credem că colonizarea spațiului este un obiectiv complet realizabil și justificabil. Datorită apropierii de Pământ (trei zile de zbor, 380.000 km) și cunoașterii destul de bune a peisajului, Luna a fost de multă vreme considerată un candidat pentru crearea unei colonii umane. Dar, deși programele sovietice Luna și Lunokhod, și ceva mai târziu programul american Apollo, au demonstrat fezabilitatea practică a unui zbor către Lună (în timp ce erau proiecte foarte costisitoare), ele au răcit în același timp entuziasmul pentru crearea unei colonii lunare. Acest lucru s-a datorat faptului că analiza probelor de praf aduse de astronauți a arătat un conținut foarte scăzut de elemente ușoare necesare menținerii suportului vital.

În ciuda acestui fapt, odată cu dezvoltarea astronauticii și reducerea costurilor zborurilor spațiale, Luna pare a fi un obiect extrem de atractiv pentru colonizare. Pentru oamenii de știință, baza lunară este un loc unic pentru efectuarea cercetărilor științifice în domeniile științei planetare, astronomiei, cosmologiei, biologiei spațiale și a altor discipline. Studierea scoarței lunare poate oferi răspunsuri la cele mai importante întrebări despre formarea și evoluția ulterioară a sistemului solar, a sistemului Pământ-Lună și apariția vieții. Absența unei atmosfere și a gravitației mai scăzute fac posibilă construirea de observatoare pe suprafața lunii, echipate cu telescoape optice și radio capabile să obțină imagini mult mai detaliate și clare ale regiunilor îndepărtate ale Universului decât este posibil pe Pământ, precum și întreținerea și modernizarea. astfel de telescoape este mult mai ușor decât observatoarele orbitale.

Luna Terraformată văzută de pe Pământ

Luna are, de asemenea, o varietate de minerale, inclusiv metale valoroase pentru industrie - fier, aluminiu, titan; În plus, în stratul de suprafață al solului lunar s-a acumulat regolitul, un izotop rar pe Pământ. heliu-3, care poate fi folosit ca combustibil pentru reactoare termonucleare avansate. În prezent, se dezvoltă metode pentru producția industrială de metale, oxigen și heliu-3 din regolit; S-au găsit depozite de gheață de apă.

Vidul profund și disponibilitatea energiei solare ieftine deschid noi orizonturi pentru electronică, metalurgie, prelucrarea metalelor și știința materialelor. De fapt, condițiile pentru prelucrarea metalelor și crearea dispozitivelor microelectronice pe Pământ sunt mai puțin favorabile din cauza cantității mari de oxigen liber din atmosferă, care deteriorează calitatea turnării și sudării, făcând imposibilă obținerea aliajelor ultrapure și substraturi de microcircuite în volume mari. De asemenea, de interes lansând pe Lună industrii dăunătoare și periculoase.

Luna, datorită peisajelor sale impresionante și exotismului, arată, de asemenea, ca un obiect foarte probabil pentru turismul spațial, care poate atrage o sumă semnificativă de fonduri pentru dezvoltarea sa, poate ajuta la popularizarea călătoriilor în spațiu și poate oferi un aflux de oameni pentru a explora suprafața lunară. . Turismul spațial va necesita anumite soluții de infrastructură. Dezvoltarea infrastructurii, la rândul său, va facilita o mai mare pătrundere umană a Lunii.

Există planuri de utilizare a bazelor lunare în scopuri militare pentru a controla spațiul din apropierea Pământului și pentru a asigura dominația în spațiu.

Directorul Institutului de Cercetare Spațială al Academiei Ruse de Științe, Lev Zeleny, consideră că regiunile circumpolare ale Lunii pot fi folosite pentru a găzdui o bază științifică rusă sau internațională.

Helium-3 în planuri de explorare lunară

În ianuarie 2006, Nikolai Sevastyanov, fostul președinte al Corporației Rachete și Spațiale Energia, a anunțat oficial că obiectivul principal al programului spațial rus va fi extragerea heliului-3 de pe Lună prin procesarea regolitului lunar. „Plănuim să creăm o stație permanentă pe Lună până în 2015 (nu am avut timp), iar în 2020, producția industrială a unui izotop rar, heliu-3, poate începe pe satelitul Pământului.” Nava spațială reutilizabilă Clipper va zbura către Lună, iar remorcherul interorbital Parom va începe să o ajute în construcția Bazei Lunare. Cu toate acestea, datele „declarației oficiale” au rămas pe conștiința lui N.N. Sevastyanov, deoarece Rusia nu recunoaște existența unui program lunar precum cel american. Nu se știe încă nimic despre alte surse de finanțare.

Reprezentanții Agenției Naționale pentru Spațiu și Aeronautică din SUA (NASA) consideră, de asemenea, prezența heliului-3 în mineralele lunare ca fiind un motiv serios pentru dezvoltarea satelitului. În același timp, NASA intenționează să efectueze primul zbor acolo nu mai devreme de 2018. China și Japonia au plănuit, de asemenea, să construiască baze lunare, dar acest lucru se va întâmpla cel mai probabil în anii 2020.

Crearea unei stații nu este doar o chestiune de știință și prestigiu de stat, ci și de beneficiu comercial. Heliu-3 este un izotop rar, în valoare de aproximativ 1.200 de dolari pe litru de gaz și există milioane de kilograme din acesta pe Lună (conform estimărilor minime - 500 de mii de tone). Heliul-3 este necesar în energia nucleară - pentru a începe o reacție termonucleară.

Oamenii de știință cred că heliul-3 poate fi folosit în reactoare termonucleare. Pentru a oferi energie întreaga populație a Pământului pe parcursul anului, conform calculelor oamenilor de știință de la Institutul de Geochimie și Chimie Analitică care poartă numele. V.I. Vernadsky RAS, este necesar aproximativ 30 de tone heliu-3. Costul livrării lui pe Pământ va fi de zeci de ori mai mic decât energia electrică generată în prezent la centralele nucleare.

Când se utilizează heliu-3, nu se generează deșeuri radioactive cu viață lungă și, prin urmare, problema eliminării acestora, care este atât de acută atunci când funcționează reactoare care utilizează fisiunea nucleelor ​​grele, dispare de la sine.

Cu toate acestea, există și critici serioase la adresa acestor planuri. Cert este că, pentru a aprinde reacția termonucleară de deuteriu + heliu-3, este necesar să se încălzească izotopii la o temperatură de un miliard de grade și să se rezolve problema limitării plasmei încălzite la o astfel de temperatură. Nivelul tehnologic actual face posibilă reținerea plasmei încălzite la doar câteva sute de milioane de grade în reacția deuteriu + tritiu, în timp ce aproape toată energia obținută în timpul reacției termonucleare este cheltuită pentru limitarea plasmei. Prin urmare, reactoarele cu heliu-3 sunt considerate de mulți oameni de știință de frunte, de exemplu, academicianul Roald Sagdeev, care a criticat planurile lui Sevastyanov, ca fiind o chestiune de viitor îndepărtat. Mai realiste din punctul lor de vedere este dezvoltarea oxigenului pe Lună, metalurgia, crearea și lansarea de nave spațiale, inclusiv sateliți, stații interplanetare și nave spațiale cu echipaj.

Pe suprafața Lunii (misiuni Deep Impact (DC), Cassini (SC), Chandrayaan-1) și sub suprafața acesteia (misiune LCROSS) în regiunea polilor s-a descoperit apă sub formă de gheață, cantitatea de care depinde puternic de iluminarea de către Soare. Prezența apei este foarte importantă pentru o potențială bază lunară.

Centralele lunare

Tehnologiile cheie au un nivel de pregătire pentru tehnologie de 7/10, potrivit NASA. Se are în vedere posibilitatea producerii unui volum mare de energie electrică egal cu 1 PW. În același timp, costul complexului lunar este estimat la aproximativ 200 de trilioane de dolari SUA. În același timp, costul producerii unei cantități comparabile de electricitate din stațiile solare de la sol este de 8.000 de trilioane de dolari, reactoarele de fuziune de la sol sunt de 3.300 de trilioane de dolari, iar centralele pe cărbune de la sol sunt de 1.500 de trilioane de dolari.

Etape practice

Baze lunare în prima „Cursă a Lunii”

În timpul primei „curse lunare” din anii 1960 (și puțin mai devreme și mai târziu), cele două superputeri spațiale - SUA și URSS - aveau planuri de a construi baze lunare, care nu au fost implementate.

În Statele Unite, erau în curs de dezvoltare proiecte preliminare pentru bazele militare lunare Proiectul Lunex și Proiectul Horizon și au existat și propuneri tehnice pentru baza lunară a lui Wernher von Braun.

În prima jumătate a anilor 1970. sub mână Academician V.P. Oamenii de știință de la Barmina, Moscova și Leningrad au dezvoltat un proiect pentru o bază lunară pe termen lung, în care, în special, au studiat posibilitatea de a ramifica structurile locuite cu o explozie direcționată pentru protecție împotriva radiațiilor cosmice (invenții ale lui A.I. Melua folosind tehnologiile lui Alfred Nobel). Mai detaliat, inclusiv modele de vehicule expediționare și module cu echipaj, a fost dezvoltat un proiect pentru baza lunară a URSS „Zvezda”, care urma să fie implementat în anii 1970-1980. ca o dezvoltare a programului lunar sovietic, care a fost redus după ce URSS a pierdut „cursa lunară” cu Statele Unite.

În octombrie 1989, la cel de-al 40-lea Congres al Fédération Aéronautique Internationale Internationale, angajații NASA Michael Duke, șeful Diviziei de Știință a Sistemului Solar de la Centrul Spațial Johnson din Houston, și John Niehoff de la Science Applications International Corporation (SAIC) au prezentat proiectul de stația lunară Oaza lunară. Până acum, acest proiect este considerat a fi foarte bine dezvoltat și nu lipsit de interes pentru o serie de soluții de bază, atât originale, cât și realiste. Proiectul de zece ani Lunar Oasis a presupus trei etape, cu un total de 30 de zboruri, dintre care jumătate au fost echipate (14 tone de marfă fiecare); lansările fără pilot au fost estimate la 20 de tone de marfă fiecare.

Autorii numesc costul proiectului egal cu patru programe Apollo, care este de aproximativ 550 de miliarde de dolari la prețurile din 2011. Având în vedere că timpul de implementare a programului trebuia să fie foarte semnificativ (10 ani), costurile anuale pentru acesta ar fi de aproximativ 50 miliarde USD Spre comparație, putem sublinia că în 2011 costurile cu menținerea trupelor americane în Afganistan au ajuns la 6,7 ​​USD. miliarde pe lună sau 80 de miliarde de dolari pe an.

Programul lunar rusesc al secolului XXI

În 2007, Rusia a anunțat posibilitatea, dacă este finanțată fie de un program propriu, fie de un program internațional, de a organiza zboruri către Lună din 2025 și de a crea în continuare o bază pe aceasta.

În 2014, a devenit cunoscut despre proiectul de concept al programului lunar rusesc, care a propus trei etape:

Etapa 1 2016-2025. Implica trimiterea pe Lună a stațiilor interplanetare automate „Luna-25”, „Luna-26”, „Luna-27” și „Luna-28”. Ei vor trebui să determine compoziția și proprietățile fizico-chimice ale regolitului polar lunar cu gheață de apă și alți compuși volatili. În plus, sarcina dispozitivelor va fi să selecteze cea mai promițătoare zonă din regiunea Polului Sud al Lunii pentru viitoarea desfășurare a unui loc de testare și a unei baze lunare acolo.
Etapa 2 2028-2030. Include misiuni cu echipaj pentru a orbita Luna fără a ateriza pe suprafața acesteia.
Etapa 3 2030-2040. Include aterizarea astronauților în zona locației potențiale a locului de testare lunar și desfășurarea primelor elemente de infrastructură din material lunar. În special, se propune să se înceapă construirea elementelor unui observator astronomic lunar, precum și a obiectelor pentru monitorizarea Pământului.
Până în 2050 este planificată construirea unei baze locuibile și a unui sit minier.

Probleme

Prezența pe termen lung a omului pe Lună va necesita rezolvarea unui număr de probleme. Astfel, atmosfera Pământului și câmpul magnetic rețin cea mai mare parte a radiației solare. Mulți micrometeoriți ard și în atmosferă. Pe Lună, fără a rezolva problemele de radiații și meteoriți, este imposibil să se creeze condiții pentru o colonizare normală. În timpul erupțiilor solare, se creează un flux de protoni și alte particule care pot reprezenta o amenințare pentru astronauți. Cu toate acestea, aceste particule nu sunt foarte penetrante, iar protecția împotriva lor este o problemă care poate fi rezolvată. În plus, aceste particule au viteză mică, ceea ce înseamnă că au timp să se ascundă în adăposturi anti-radiații. O problemă mult mai mare este reprezentată de radiațiile cu raze X dure. Calculele au arătat că după 100 de ore pe suprafața Lunii, există o șansă de 10% ca un astronaut să primească o doză periculoasă pentru sănătate (0,1 Gray). În cazul unei erupții solare, o doză periculoasă poate fi primită în câteva minute.

Praful de Lună pune o problemă separată. Praful lunar este format din particule ascuțite (din moment ce nu există efect de netezire al eroziunii) și are, de asemenea, o sarcină electrostatică. Drept urmare, praful lunar pătrunde peste tot și, având un efect abraziv, reduce durata de viață a mecanismelor. Și dacă ajunge în plămâni, devine o amenințare pentru sănătatea umană.

De asemenea, comercializarea nu este evidentă. Nu este nevoie încă de cantități mari de heliu-3. Știința nu a reușit încă să obțină controlul asupra reacției termonucleare. Cel mai promițător proiect în acest sens este reactorul experimental internațional la scară largă ITER, care se așteaptă să fie finalizat în 2018. Aceasta va fi urmată de aproximativ douăzeci de ani de experimentare. Utilizarea industrială a fuziunii termonucleare este așteptată nu mai devreme de 2050, potrivit celor mai optimiste prognoze. În acest sens, până în acest moment, extracția heliului-3 nu va fi de interes industrial. Nici turismul spațial nu poate fi numit forța motrice pentru explorarea Lunii, întrucât investițiile necesare în această etapă nu pot fi recuperate într-un timp rezonabil prin turism, așa cum arată experiența turismului spațial pe ISS, veniturile din care nu nu acoperă nici măcar o mică parte din costurile de întreținere a stației.

Această stare de fapt duce la propuneri (vezi Robert Zabrin „A Case for Mars”) ca explorarea spațiului să înceapă imediat cu Marte. Puteți citi despre asta într-un alt articol - =)

Informații preluate de pe Wikipedia.

Frankfurter Allgemeine Zeitung: Domnule Reiter, Rusia dorește, de asemenea, să participe la crearea unei stații spațiale pe orbită lunară. La o întâlnire la Adelaide, șeful agenției spațiale ruse Roscosmos, Igor Komarov, a semnat un acord cu NASA. Te-a surprins această decizie?

Thomas Reiter: Pentru noi, această decizie a Rusiei nu a fost o surpriză. Ca urmare a atenției mass-media asupra acestei decizii, s-ar putea părea că Rusia și America vor începe acum să creeze un Deep Space Gateway. De fapt, cei cinci parteneri ai ISS - America, Rusia, Europa, Japonia și Canada - lucrează foarte specific la acest concept de trei ani. Indiferent de asta, punctul nostru de observare extraterestră pe orbita joasă a Pământului, ISS, va fi operațional cel puțin până la jumătatea următorului deceniu. Ce se va întâmpla cu ISS după 2024 trebuie decis înainte de sfârșitul acestui deceniu. Din punct de vedere științific, va mai fi nevoie de cercetări în spațiu și după aceasta. În ceea ce privește Deep Space Gateway, elementele stației de lângă Lună și echipamentele sale tehnice sunt discutate în mod regulat în cadrul întâlnirilor de lucru. Desigur, Roscosmos a luat parte la această discuție. Cu toate acestea, Rusia nu și-a prezentat încă propriile propuneri pentru această stație lunară. Odată cu acordul dintre Roscosmos și NASA, agenția spațială rusă a creat acum o bază oficială pentru a aduce contribuții concrete.

— Ce participare va avea Europa la Deep Space Gateway?

— ESA a construit două module de servicii pentru capsula spațială americană Orion din 2012. Orion va fi nava spațială pe care astronauții, și acum și cosmonauții, vor zbura către Poarta Spațiului Adânc și, prin urmare, către Lună.

— Și astfel și astronauții europeni?

- Da, acesta este scopul nostru. Pentru Agenția Spațială Europeană, participarea sa la lucrările stației lunare are o dublă semnificație. În primul rând, aceasta este prima noastră participare la zborurile spațiale umane în afara zborurilor orbitale joase în jurul Pământului. În al doilea rând, participarea noastră la Deep Space Gateway va compensa costurile noastre de producție pentru ISS până în 2024. Alături de modulele de service, există, desigur, și alte elemente de design cu care am putea contribui la crearea unei stații lunare.

© Wikipedia, NASA

- Și ce e?

— O opțiune ar fi un element de motor pentru o stație lunară. Ar fi un motor cu ioni de 20 de kilowați. Al doilea element ar fi un modul cu un terminal de comunicații, rezervoare de combustibil, un compartiment de blocare pentru încărcătură științifică și un nou adaptor la care navele spațiale ar putea andoca. Un bloc de locuințe este de asemenea de imaginat.

Context

Cea mai strălucitoare stea de pe cer aparține Rusiei

ABC.es 27.07.2017

America se va întoarce pe Lună - și va zbura mai departe

The Wall Street Journal 10.05.2017

Spațiul nu cunoaște granițe

CBC 10.01.2017

A fost ocolită America în spațiu?

The New Yorker 10.06.2017

NASA și Rusia sunt de acord asupra cooperării

Spațiu 28.09.2017
Aici ESA ar putea folosi experiența cu modulul Columbus de pe ISS. Am putea, dacă este necesar, să dezvoltăm acest modul împreună cu agenția spațială japoneză Jaxa. Rămâne la latitudinea țărilor membre ESA să decidă care dintre acestea vor fi efectiv implementate.

— Când ar putea începe cea mai veche creație a Deep Space Gateway?

— Unele elemente sunt deja în dezvoltare. Aceasta include, alături de Orion, noul vehicul de lansare american - așa-numitul Space Launch System (SLS). Primul zbor al SLS este programat pentru 2019. Apoi este planificată lansarea capsulei Orion cu modulul de serviciu european pe orbita lunară. Construcția stației lunare, conform planurilor actuale, va începe în 2022 odată cu cel de-al doilea zbor al capsulei Orion. Părțile individuale vor fi apoi lansate una după alta pe orbita lunară și montate acolo. La fel cum a fost cu ISS. Dar distanța va fi acum aproape 400 de mii de kilometri în loc de 400 de kilometri ca ISS. Desigur, asta înseamnă provocări foarte speciale. Ne bucurăm că Rusia este acum în aceeași barcă cu noi. Rusia are o experiență vastă în construirea de stații spațiale și zboruri spațiale de lungă durată.

— Ar fi mai ușor să zbori pe Marte de pe Lună. Nu ar fi nevoie să depășim gravitația.

- Absolut corect. Toate scenariile de zbor către cea mai apropiată planetă se bazează pe construcția unei nave spațiale Marte în spațiu. Dacă este echipat cu un motor ionic, acesta ar putea, de exemplu, să se lanseze de pe orbita lunii. Utilizarea acestui tip de motor necesită mult mai puțin combustibil decât motoarele chimice convenționale. Acest lucru ar crește sarcina utilă a navei spațiale.

— Cum se combină planurile de a construi o stație spațială pe orbită lunară ca o trambulină pentru un zbor spre Marte cu planurile de a crea o bază lunară, la care visează agențiile spațiale?

„Ambele aceste planuri merg foarte bine împreună. În ultimele decenii, s-a vorbit constant în Statele Unite despre întoarcerea omului pe Lună. Această dorință a fost în mod tradițional mai prezentă în rândul guvernelor republicane decât în ​​rândul democraților, care favorizează Marte ca următorul obiectiv al explorării spațiale americane. Administratorul NASA desemnat, Jim Bridenstine, s-a exprimat recent în favoarea întoarcerii pe Lună.

Multimedia

NASA 28.08.2017

Secretele programului spațial al URSS

FTD Facts 07.03.2017 Perspectiva reședinței permanente într-un sat lunar, așa cum a anunțat public în urmă cu doi ani de directorul general ESA, Jan Wörner, a atras un mare interes din partea partenerilor noștri internaționali. Inclusiv Rusia. Cu ajutorul Deep Space Gateway, ar fi posibil atât popularea satelitului Pământului, cât și efectuarea unui zbor către Marte.

„Marile agenții spațiale sunt, evident, de aceeași părere cu privire la următorii pași în spațiu. Vor fi de acord cu acest lucru politicieni precum Donald Trump, de exemplu?

- Ne-am dori asta. Cu președintele american, probabil că nu va fi o chestiune atât de ușoară. Aștept cu nerăbdare cum vor reacționa Statele Unite la propunerile lui Igor Komarov de a implica țări precum China, India, Brazilia sau Africa de Sud în construcția stației lunare. Spre deosebire de Europa, America a fost întotdeauna foarte rezervată în ceea ce privește cooperarea cu China.

Sper că relațiile dintre America și China în ceea ce privește zborurile spațiale se vor îmbunătăți. Europa ar putea juca aici rolul de mediator. Cu toate acestea, nu trebuie să ne facem iluzii că poziția conducerii politice se va schimba rapid sub Trump.

Materialele InoSMI conțin evaluări exclusiv ale mass-media străine și nu reflectă poziția personalului editorial InoSMI.