Loading Posts...

Возвращение на Луну: кооперация, конкуренция или новая гонка?

Последний в XX веке выход человека на лунную поверхность завершился 13 декабря 1972 г. Командир экспедиции Apollo 17 Юджин Сернан поднялся по ступенькам посадочного модуля, после чего обернулся, окинул прощальным взглядом местность и посмотрел на Землю. По его словам, в этот момент он отчетливо понимал, что уже никогда не вернется на Луну.

В то же время американский астронавт был уверен, что к концу столетия на спутнике нашей планеты построят обитаемую станцию, а в местах посадок всех шести лунных модулей — особенно Apollo 11 — установят памятники. Именно поэтому Сернан оставил на Луне любимую камеру Hasselblad 500: он надеялся, что, когда люди вернутся, то смогут изучить, как космическая радиация влияет на линзы. Спустя 47 лет камера все так же ждет нового поколения космических исследователей. Все эти годы разговоры о возобновлении пилотируемых полетов к нашему естественному спутнику оставались чем-то вроде стандартных обещаний политиков о резком и необратимом улучшении жизни избирателей после очередных выборов. В реальности же в этом направлении не предпринималось никаких особо активных действий. Ситуация начала ощутимо меняться лишь в последние годы. Сейчас перспектива возвращения человека на Луну уже к середине следующего десятилетия кажется весьма реальной. Впрочем, не все так просто…

Отменить нельзя финансировать

В 2004 г. администрация президента США Джорда Буша-мяадшего с большой помпой объявила о начале новой, крайне амбициозной космической программы Constellation. Одной из основных ее целей являлась организация постоянного присутствия человека на Луне к 2020 г. Однако уже в 2010 г., после избрания президентом Барака Обамы, эта программа была закрыта. В условиях мирового финансового кризиса американское руководство оказалось не готово финансировать строительство лунных поселений.

Тем не менее, NASA продолжила разработку одного из элементов Constellation – космического корабля Orion, способного совершать полеты за пределы низких околоземных орбит. В 2014 г. состоялось успешное испытание его герметичной капсулы, рассчитанной на четырех членов экипажа. При этом вопрос о том, для чего же нужен Orion, оставался открытым. Администрация Обамы «продавливала» проект астероидной миссии ARM (Asteroid Redirect Mission), в рамках которой корабль должен был отправиться к небольшому околоземному астероиду и доставить его на окололунную орбиту с помощью специального автоматического буксира.

Однако почти сразу после анонса миссия подверглась серьезной критике. Далеко не все представители американской космической отрасли испытывали энтузиазм по поводу этого проекта, считая его ненужным распылением ресурсов. Он не пользовался особой поддержкой и в Конгрессе, во многом «выживая» лишь за счет его активного продвижения администрацией Обамы.

В любом случае, для миссий к Луне и другим телам Солнечной системы отдельно взятого корабля явно недостаточно — требуется еще и носитель. Из ныне существующих ракетно-космических систем ни одна не способна отправить снаряженный Orion в межпланетный полет. Поэтому NASA приступила к созданию сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System), позиционируемой как преемник легендарного Saturn V. Ее базовая версия должна иметь возможность выводить на низкую орбиту 70 тонн груза (усиленная модификация — до 130 тонн).

Проект SLS тоже не избежал критики. Многие эксперты советовали NASA отказаться от сверхтяжелой ракеты в пользу сборки корабля на орбите с использованием уже имеющихся носителей, справедливо указывая, что новая система «съест» слишком много ресурсов при достаточно ограниченном бюджете космического агентства, который с 2010 до 2013 г. был урезан почти на 10% (с 18,72 до 16,87 млрд долларов).

В дальнейшем эти опасения во многом подтвердились. На создание SLS уже израсходовано почти 12 млрд долларов — при том, что ракета еще ни разу не летала. Сложности возникли и с кораблем Orion, особенно с его служебным модулем, разработкой которого занимается ESA. Постоянные задержки привели к тому, что даты первого полета корабля и носителя уже несколько раз сдвигались.

Вдобавок никто в NASA не мог четко объяснить, для чего, помимо «одиночной» астероидной миссии, в принципе нужен носитель, способный доставить в космос 130 тонн груза. В этой ситуации SLS рисковал превратиться в чемодан без ручки. С одной стороны, на него уже было потрачено слишком много средств, чтобы просто от него отказаться. С другой — необходимость дальнейшего финансирования проекта вызывала много вопросов..

Международная окололунная станция

Смена американской администрации в очередной раз привела к изменению космических приоритетов США. В 2017 г. было объявлено об отказе от астероидной миссии ARM. Вместо этого NASA сосредоточила усилия на разработке проекта окололунной орбитальной станции, названной Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G).

Новая станция будет находиться на высокоэллиптической окололунной гало-орбите с апоцентром около 70 тыс. км. Она должна стать перевалочным пунктом для  экспедиций за пределы околоземного пространства. Ее собираются использовать как базу для миссий, предполагающих высадку на поверхность Луны, а также для полетов в дальний космос.

Читать:  Новая еда для космонавтов

NASA планирует создавать «лунный форпост» в сотрудничестве с основными партнерами по Международной космической станции — «Роскосмосом», ESA, JAXA и CSA (космическим агентством Канады). Но, в отличие от МКС, на LOP-G не будет постоянного экипажа: эта станция сможет принимать экспедиции посещения из четырех человек на срок от 30 до 60 дней.

Как и предшествующие лунные проекты, LOP-G удостоилась своей порции критики от космического сообщества. Многие эксперты называют концепцию станции «полумерой», поскольку она напрямую не решает проблему возвращения человека на Луну. Тем не менее, у США и других стран-участниц имеется ряд вполне весомых аргументов в пользу этой концепции.

Bo-первых, L0P-G предоставит возможность отработать технологии, которые найдут применение в будущих лунных и марсианских миссиях. Сейчас снабжение МКС обеспечивается регулярно запускаемыми с Земли грузовыми кораблями. Примерно раз в два месяца они привозят на станцию порядка двух тонн необходимых ресурсов. При этом использование той же воды в основном осуществляется по разомкнутому циклу. Подобная расточительность попросту непозволительна для межпланетных перелетов. Для нормальной работы LOP-G потребуются значительно более эффективные технологии рециркуляции воды и воздуха, позволяющие добиться намного большей степени автономности станции.

Bo-вторых, проект будет стимулировать дальнейшее международное сотрудничество ведущих космических агентств. Конечно, LOP-G – это в первую очередь американское предприятие. Тем не менее, игра стоит свеч и для других участников, ни один из которых не в силах самостоятельно «потянуть» подобный проект. Станция даст им возможность оставаться на переднем крае космических исследований, а со временем – отправить своих астронавтов на орбиту вокруг Луны.

В-третьих, наличие обитаемого форпоста вблизи нашего естественного спутника значительно упростит процедуру посадки на него. Имея базу на окололунной орбите, можно построить более тяжелый и вместительный посадочный модуль, а также доставлять его к станции автоматически. Такой модуль облегчит работу на поверхности, позволит увеличить продолжительность лунных экспедиций, привезти больше оборудования, осуществить больше экспериментов, изучить более обширную территорию и начать строительство постоянной базы. Вдобавок от Луны проще стартовать, например, к Марсу. Если собирать марсианский корабль на гало-орбите, постепенно подвозя баки с топливом и элементы конструкции, можно снизить его общую массу на треть (по сравнению со стартом с околоземной орбиты) и даже больше — при условии использования части станции в качестве отсека межпланетной транспортной системы.

B-четвертых, окололунный орбитальный комплекс станет полигоном для изучения воздействия длительного пребывания в глубоком космосе на здоровье человека. МКС фактически находится под защитой земного магнитного поля, а также самой Земли, которая постоянно закрывает более 40% небесной сферы, экранируя станцию от галактической и солнечной радиации. В межпланетном пространстве радиационный фон примерно вдвое выше, чем на низких околоземных орбитах. Кроме того, значительную угрозу для экипажа могут представлять солнечные вспышки. Поэтому LOP-G потребуется дополнительная защита — например, в виде водяной прослойки в стенках жилых отсеков. Подобные решения окажутся весьма востребованными для будущих лунных баз и марсианских экспедиций.

И наконец, строительство станции важно с психологической точки зрения. Оно продемонстрирует готовность человечества выйти за пределы ближайших окрестностей Земли и приступить к покорению Солнечной системы. Это поможет вернуть интерес к пилотируемой космонавтике и создаст мощный стимул для дальнейшего развития всей космической индустрии.

В настоящее время предполагаемый график строительства LOP-G выглядит следующим образом. В 2020 г. должен состояться первый пробный запуск ракеты SLS. Она выведет на траекторию перелета к Луне корабль Orion (без экипажа), который проведет неделю на ретроградной окололунной орбите, после чего вернется на Землю. В 2022 г. NASA планирует отправить в космос первый элемент LOP-G — электродвигательный модуль РРЕ (Power and Propulsion Element). Сейчас в конкурсе на его создание участвуют пять компаний: Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK (Northrop Grumman), Sierra Nevada Corporation и Space Systems/Loral. Ожидается, что аэрокосмическая администрация выберет победителя до конца текущего года.

В 2023 г. должна состояться первая пилотируемая миссия корабля Orion. После полувекового перерыва человек покинет низкую околоземную орбиту и снова облетит Луну. В 2024 г. Orion отправится в свой второй пилотируемый полет. Для его запуска будет использована более мощная версия SLS, которая сможет доставить к нашему спутнику не только корабль, но и 10-тонный жилой модуль. Экипаж состыкует его с РРЕ, дав старт работам по сборке и освоению LOP-G. Если все эти планы удастся осуществить, высадки астронавтов на лунную поверхность следует ожидать уже в середине следующего десятилетия.

Ответ частного сектора

В целом нынешний план строительства окололунной станции вполне типичен для NASA как государственной организации. Для выполнения поставленной задачи создается огромная, весьма сложная и дорогостоящая ракета. При этом всем действующим лицам остается лишь надеяться, что следующая администрация не положит под сукно амбициозные планы предшественников.

Читать:  Опасности микрогравитации

Однако со времени начала разработки SLS на космическом рынке произошла, возможно, и не революция, но как минимум серьезная пертурбация. Феномен SpaceX показал, что частные компании вполне способны самостоятельно реализовывать сложные технические проекты, практически на равных конкурирующие с госпрограммами. Однако что на практике могут предложить частники в направлении Луны?

Начнем с уже упомянутой SpaceX. Как известно, заветная мечта ее директора Илона Маска — создание самообеспечиваемой колонии на Марсе. И здесь эксперты, воспринимающие космические начинания миллиардера исключительно через призму прибыльности, совершают значительную ошибку.

В марсианском контексте Луна не является ключевым приоритетом компании. Чтобы понять это, даже не нужно изучать ее долгосрочные планы. Достаточно почитать любое интервью с Маском, где он делится своим видением будущего и опасениями по поводу судьбы человечества. По мнению бизнесмена, ключ к выживанию Homo sapiens как вида — именно Красная планета. В случае какой-либо глобальной катастрофы на Земле лунные базы тоже не продержатся долго. Именно поэтому Илон Маск запускает автомобили не на Луну, а к Марсу.

Впрочем, это не значит, что SpaceX принципиально не рассматривает Луну в качестве цели для своих миссий. Она вполне может стать полигоном для испытаний различной техники, а также источником пополнения бюджета компании за счет коммерческих заказов. Эти деньги будут нелишними для марсианских проектов Маска. Так, в начале 2017 г. SpaceX объявила о намерении отправить к нашему естественному спутнику туристическую миссию. В ее рамках ракета Falcon Heavy должна вывести на траекторию свободного облета Луны корабль Dragon V2 с парой энтузиастов, готовых выложить круглую сумму за возможность посмотреть на ночное светило с близкого расстояния.

Несмотря на широкий резонанс, вызванный заявлением Илона Маска, стоит отметить, что SpaceX далеко не первой предложила туристам пролететь над Луной. Компания Space Adventures еще с 2011 г. ищет заказчиков «лунного тура» для полета на российском «Союзе». Готовность реализовать подобный проект неоднократно заявлялась и руководством российской РКК «Энергия».

Однако в случае со SpaceX все выглядит намного реальнее. Falcon Heavy, пусть и с опозданием, но все же успешно стартовал в начале текущего года. Dragon V2 должен отправиться в космос уже в ближайшее время. Наличие мощного носителя и космического корабля означает, что компания Маска действительно обладает технической возможностью осуществить пилотируемый облет Луны, причем раньше, чем NASA, и стоить это будет заметно меньше, чем проекты SLS и Orion.

Что интересно, американская аэрокосмическая администрация отреагировала на инициативу Маска с плохо скрываемым неодобрением. Каждый может сам для себя решить, чего в этом было больше — опасений, что из-за распыления ресурсов SpaceX не сможет эффективно выполнять действующие контракты, или же зависти к успехам частной компании. Впрочем, всего через год представители SpaceX, по сути, дезавуировали свое заявление и сообщили, что не собираются сертифицировать Falcon Heavy для пилотируемых полетов. Для этой цели предназначена сверхтяжелая ракета BFR, первый старт которой анонсирован на 2022 г. Если учесть давнюю традицию Маска озвучивать слишком оптимистичные сроки, к этой дате определенно следует прибавить хотя бы пару лет.

Но небольшой «маневр» SpaceX определенно принес компании свои дивиденды. В декабре 2017 г. президент Дональд Трамп подписал директиву о космической политике, формально закрепившую смену приоритетов пилотируемой программы США. Документ особо подчеркивает, что возвращение человека на Луну должно состояться в тесной кооперации государства и частного сектора. В мае 2018 г. Трамп подписал вторую директиву, основная цель которой – упрощение существующих правил, регулирующих космическую деятельность негосударственных компаний, что должно способствовать их дальнейшему развитию.

Неудивительно, что вслед за Маском о своих лунных амбициях начали заявлять и другие американские «ракетные бароны». Основатель интернет-магазина Amazon Джефф Безос, создавший компанию Blue Origin, выразил готовность регулярно отправлять на Луну грузы массой до двух тонн своими носителями New Glenn, конструирование которых ведется в настоящее время. А компания Bigelow Aerospace объявила о совместной с альянсом ULA (предприятием по предоставлению пусковых услуг, принадлежащим компаниям Boeing и Lockheed Martin) разработке концепта лунной орбитальной станции с использованием надувных отсеков. Прототип подобного модуля тестируется на МКС с 2016 г. Основные козыри этого проекта – скорость постройки и относительная дешевизна. Представители Bigelow уверяют, что смогут создать жилой модуль всего за четыре года, а вклад NASA в проект составит примерно 2,3 млрд долларов. Это заметно меньше планируемых затрат на строительство LOP-G.

Конечно, в NASA вряд ли откажутся от уже разработанного проекта станции. Но в то же время в агентстве, похоже, окончательно признали, что пытаться противостоять частному сектору глупо – намного практичнее с ним кооперироваться. Возможно, поэтому недавно были скорректированы планы по запуску первого элемента LOP-G — электродвигательного модуля РРЕ. Изначально его предполагали отправить в качестве попутного груза на ракете SLS. Теперь же в аэрокосмической администрации говорят, что хотят воспользоваться услугами коммерческого пускового оператора. Им, скорее всего, станет SpaceX или Blue Origin. Кроме того, весной этого года NASA объявила о готовности платить частникам за доставку своих грузов на поверхность Луны в рамках программы Commercial Lunar Payload Services.

Читать:  Starshot: звезды становятся ближе

Таким образом, на данный момент неправильно говорить о том, что между государствами и частниками скоро начнется полномасштабная «лунная гонка». Пока речь идет скорее о тесном партнерстве или взаимовыгодном симбиозе. Для организаций вроде NASA частные компании – это возможность реализовать поставленные задачи в условиях не очень щедрого финансирования. Самим же этим компаниям лунные заказы предоставят работу на годы вперед. А полученные деньги и опыт помогут им существенно укрепить свои позиции на космическом рынке. За примерами далеко ходить не надо – можно вспомнить ту же SpaceX, в свое время спасенную от банкротства контрактом на снабжение МКС.

В будущем же приобретенный опыт и дополнительные финансы дадут возможность частным компаниям приступить к реализации собственных полноценных лунных проектов, которые смогут на равных конкурировать с государственными программами, причем далеко не только американскими. Ограниченный объем статьи позволяет лишь вскользь упомянуть о том, что свои планы исследований Луны имеют также Япония и Евросоюз.

Китайский фактор

Но, хоть разговоры о «лунной гонке» между частниками и государством, похоже, пока преждевременны, нельзя забывать про еще одного крупного игрока на космическом рынке. Речь идет о Китае. Тот факт, что Поднебесная имеет серьезные планы освоения Луны, уже давно не вызывает сомнений. Не совсем понятны только сроки их реализации.

На данном этапе Китай исследует Луну с помощью беспилотных аппаратов. При этом он не просто идет по пути повторения основных достижений космических сверхдержав, но и постепенно приподнимает планку. Так, в конце 2018 года зонд «Чанъэ-4» совершил посадку на лунное полушарие, не видимое с Земли. Ни СССР, ни США никогда не сажали свои аппараты на обратную сторону спутника нашей планеты. А уже в 2019 г. «Чанъэ-5» вернул на Землю 2 кг лунного грунта.

Очевидно, китайские планы не ограничиваются использованием автоматических разведчиков. Официальные лица и информагентства КНР время от времени делают заявления, из которых можно заключить, что их страна постепенно готовится к пилотируемой лунной миссии. Вопрос лишь в том, когда именно тайконавты установят красный флаг на Луне.

Основным приоритетом китайской пилотируемой программы на ближайшие годы станет сборка многомодульной орбитальной станции. Она должна начаться в 2020 г. и займет несколько лет. Луна выглядит для Китая следующим логичным шагом. Это значит, что мы вполне можем ожидать первой лунной миссии с участием граждан КНР где-то к концу 20-х – началу 30-х годов.

Впрочем, в случае принятия китайским руководством решения интенсифицировать лунную программу эти даты могут сдвинуться, причем в сторону существенно более ранних сроков. А пока КНР предпочитает открыто не ввязываться в космическое противостояние, делая ставку на постепенное наращивание своего присутствия в космосе и налаживание контактов с готовыми к сотрудничеству странами.

Но не исключено, что в будущем ситуация изменится. Давно известно, что США не лучшим образом относятся к китайской космической программе, опасаясь, что под прикрытием научных исследований Поднебесная создает системы орбитальных вооружений. В 2011 г. американское правительство законодательно запретило NASA любое сотрудничество с Китаем. Заявления различных политиков и экспертов, предупреждающих о «китайской космической угрозе», становятся все более и более регулярными, чередуясь с призывами ни в коем случае «не уступить лидерство в космосе».

При сохранении такой тенденции выглядит весьма вероятным, что уже в скором времени Китай может занять в американской повестке то место, которое в 1960-х годах занимала советская космическая программа. А если добавить к этому регулярные торговые конфликты и взаимные политические обвинения, возможность старта в ближайшем будущем полноценной «космической гонки» между КНР и США вовсе не кажется слишком надуманной.

На самом деле, подобный сценарий вовсе не обязательно будет негативным с точки зрения освоения космоса. В конце концов, если бы не «космическая гонка» XX века — вероятнее всего, человек так до сих пор и не высадился бы на Луну. И, как показывает история, ни одна гонка не длится вечно: на смену американо-советскому противостоянию в итоге пришло историческое рукопожатие Алексея Леонова и Тома Стаффорда (Thomas Stafford) на околоземной орбите. Поэтому, возможно, уже довольно скоро кто-то из участников одной из лунных экспедиций, наконец, подберет камеру Юджина Сернана…

Подписывайтесь на наши каналы в Яндекс Дзен и Телеграмм
Подписаться
Уведомление о
guest
0 комментариев
Inline Feedbacks
View all comments
Loading Posts...