C 60-х годов прошлого века внимание человечества было приковано к соревнованию двух стран. Первый спутник, первый человек в космосе, первый человек на Луне. Эти вехи навсегда останутся в истории. Как останется и вопрос: почему же космические агентства отвернулись от Луны ,хотя внимание научного сообщества и по сей день приковано к ней. И на наших глазах начинается новый виток лунной гонки с новыми участниками.
Два фронта лунной гонки
История исследования Луны по драматичности поспорит с шекспировскими сюжетами. Широко известна гонка, которая развернулась между космическими лунными программами СССР и США. Сначала в ней лидировал Советский Союз. В 1959 году советская станция «Луна-2» доставила на наш естественный спутник вымпел с гербом СССР, а станция «Луна-3» сфотографировала обратную сторону Луны, невидимую с Земли. В 1966 году «Луна-9» впервые совершила мягкую посадку и передала панораму лунной поверхности.
Советский «Луноход-3» — полностью готовый экземпляр, так и не доставленный на Луну. Музей НПО им. С. А. Лавочкина. Фото: Д. Войнаровский
Но огромные финансовые вливания в американскую космическую программу сделали свое дело: считается, что к концу 60-х годов США обогнали СССР и в итоге победили в космической гонке. С 1970 по 1976 год СССР доставил на Луну два дистанционно управляемых «Лунохода» и осуществил три возврата лунных образцов на Землю станциями «Луна-16,20,24». Американцы ответили шестью экспедициями «Аполлон», в ходе которых на Луне с 1969 по 1972 год побывало 12 астронавтов. Однако стоит сделать одну существенную оговорку.
«Американцы привезли с Луны 380 килограммов грунта, а советские станции доставили всего 324 грамма. Зато американцы не смогли сохранить свои образцы в герметичности, а советские исследователи смогли. В результате именно советские образцы привели к эпохальному открытию: обнаружению на Луне воды. Если посмотреть на результаты советской и американской лунных программ с высоты прошедшего полувека, то станет понятным, что именно советская программа, уступая в сенсационности, была более эффективна и перспективна. Пилотируемые полеты слишком дороги и рискованны, поэтому мировая планетология ныне идет по советскому пути создания дистанционно управляемых роверов и возвращаемых на Землю образцов. Чрезвычайно досадно, что лунная советская программа была надолго свернута и только сейчас с трудом восстанавливается», — рассказывает ведущий аналитик компании «Science Systems and Applications» Николай Горькавый.
В вопросе происхождения Луны соревнование между советской и американской моделями развернулось с 70-х годов. Согласно модели, развиваемой группой Шмидта–Сафронова в Институте физики Земли, Луна возникла из аккреционного диска, который вырос вокруг Земли из-за притока астероидов с гелиоцентрических орбит. Согласно модели Хартмана–Дэвиса, основанной на первых результатах анализа лунного грунта, Луна образовалась в результате мегаимпакта — мощнейшего удара планеты Теи о Землю. Материал Теи и сорванной ею земной мантии вышел на орбиту Земли и собрался в Луну.
Астронавт-геолог Харрисон Шмитт исследует скалу на Луне 13 декабря 1972 года. Справа — лунный автомобиль экспедиции «Аполлон-17». Фото: NASA/«Аполлон-17»/Юджин Сернан
Мульти- вместо мега-
«В 2007 году я опубликовал новую модель образования Луны, которая была синтезом аккреционной теории и модели мегаимпакта. Согласно новой модели, Луна выросла из аккреционного диска, масса которого многократно увеличилась за счет переноса вещества из мантии Земли. Этот перенос похож на тот, который использует теория мегаимпакта, но идет не одним мегаударом, а множеством гораздо менее катастрофических событий. Аналогичный механизм отвечает и за образование спутников астероидов», — вспоминает Николай Горькавый.
Вскоре было показано, что изотопный состав кислорода из лунных образцов и земной коры практически совпадает. А по теории мегаимпакта Луна состоит в основном из пород Теи, у которой был свой изотопный состав. Однако сторонники теории мегаимпакта продолжали отстаивать свою позицию, пока это окончательно не потеряло связь со здравым смыслом.
В январе 2017 года израильские ученые сумели опубликовать в Nature-Geoscience статью о мультиимпактном образовании Луны. Об этой работе зашумела мировая пресса, и теория мегаимпакта наконец перестала быть научным мейнстримом. Теория образования Луны стронулась с мертвой точки.
Российская лунная программа
Сегодня фактически начинается новый виток лунной гонки, к ней подключились развивающиеся страны — Индия и Китай. Более того, Китай заявил о планах создания на Луне постоянного поселения. Это заставило США и Россию расконсервировать свои лунные программы.
Двумя ключевыми событиями в отечественной лунной программе должны стать высадка российских космонавтов на поверхность Луны в 2030 году и начало регулярных полетов на Луну с 2032 года.
«Первый этап приходится на 2020-е годы. В этот период мы планируем отработать ряд критических технологий, обновить и дополнить информацию о поверхности Луны. Для решения этих задач туда будут доставлены автоматические аппараты «Луна 25–28» и последующие робототехнические комплексы. На этом этапе предполагается отработка пилотируемых транспортных кораблей, а также систем лунных аппаратов на низкой околоземной орбите, в том числе на МКС», — комментирует научный сотрудник Центра пилотируемых программ ЦНИИмаш Мария Данилова.
Второй этап начнется по готовности средств доставки экипажей на поверхность Луны — предположительно, с 2030 года. На начальной стадии этого этапа планируются краткосрочные экспедиции на поверхность спутника Земли продолжительностью в 1–2 недели с численностью экипажа до четырех человек. Им будет нужно проверить работу транспортных систем, систем жизнеобеспечения и робототехники.
С 2032 года предполагается перейти к более продолжительным экспедициям длительностью до тридцати суток. К этому моменту должны быть разработаны универсальный модуль лунной базы и средства передвижения по поверхности. По результатам второго этапа должны быть определены оптимальные места для размещения будущей лунной базы и уточнены требования к ее характеристикам.
Третий этап ориентировочно начнется в 2035–36 годы. Основная задача — начало полномасштабного освоения Луны. Длительность экспедиций будет достигать уже двух месяцев. В это время стартует строительство крупногабаритных сооружений с использованием местных ресурсов, оснащение научных и промышленных установок аппаратурой и оборудованием, формирование инфраструктуры, обеспечивающей жизнедеятельность и производственные возможности.
«Российская программа освоения Луны потребует привлечения значительных финансовых и производственных ресурсов. Она должна максимально использовать возможности международного партнерства. Интерес представляет кооперация с ESA, JAXA и другими агентствами, целью которых являются полеты на поверхность Луны. Одним из возможных вариантов такого сотрудничества является участие в совместном проекте ESA, JAXA и CSA «HERACLES» по созданию и отработке автоматического лунного взлетно-посадочного комплекса, лунохода и робототехнических средств. Задачи этого проекта во многом совпадают с задачами первого этапа российской лунной программы», — продолжает Мария Данилова.
NASA пока в меньшей степени проявляет интерес к операциям на поверхности Луны и планирует создание окололунной орбитальной платформы Gateway, основной задачей которой должна стать подготовка к продолжительным пилотируемым миссиям в дальнем космосе.
2
