Възобновяват ли се полетите до Луната? Предимства и недостатъци

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Американската лунна програма Аполо, подобно на Националната администрация по аеронавтика и космос (НАСА), която отговаряше за нея, се появи по време на космическата надпревара: САЩ и СССР се опитаха да се изпреварят извън планетата. Съветският съюз беше първият, който изпрати в орбита изкуствен спътник на Земята (Спутник-1), животно (кучето Лайка), мъж (Юрий Гагарин), жена (Валентина Терешкова), Алексей Леонов беше първият, който влезе в открито космоса, станцията Луна-2 и За първи път в историята Венера-3 летеше там, където беше ясно.

Постиженията на американците бяха по-скромни. Станциите Mariner-2 и Mariner-4 прелетяха съответно покрай Венера и Марс, а пилотираният космически кораб Gemini-8 за първи път успя да се качи към друг апарат в орбита. Но усмивката на Гагарин засенчи тези успехи. Оставаше само едно - първи да изпратим хора на Луната.

Още през май 1961 г., месец и половина след полета на Гагарин, президентът на САЩ Джон Кенеди каза на Конгреса, че до края на десетилетието американските астронавти трябва да кацнат на повърхността на нашия спътник. Аполон беше щедър. В най-добрите години разходите на НАСА надхвърляха 4% от федералния бюджет, а 400 хиляди души работеха по лунната програма. Оказа се: на 20 юли 1969 г. Нийл Армстронг излъчи известните си думи за малка стъпка за човек и огромен скок за човечеството.

Американците изпратиха още няколко Аполо на Луната, но още през 1972 г. президентът на САЩ Ричард Никсън съкрати програмата. Парите бяха по-нужни за военната кампания във Виетнам, имаше протести у дома срещу тази война и за граждански права - хората нямаха време за пространство, имаше икономическа рецесия на носа, имаше разведряване в отношенията със СССР, и най-важното е, че по принцип няма нужда. Други държави също не искаха да отидат там.

Ръководителят на автоматичните и пилотирани програми на Европейската космическа агенция (ESA) Дейвид Паркър припомни, че подобна история се е случила и с Антарктида. Отначало всички се втурнаха към Южния полюс и когато работата беше свършена, никой не се върна там половин век. Едва тогава хората започнаха да оборудват изследователски бази на континента. Същото ще се случи и с Луната.

Защо да се върна

Преди 50 години американците летяха до Луната основно за да посетят и покажат силата си. Дори в онези дни хората наистина не подкрепяха програмата, дори и да беше смела, но скъпа и почти лишена от практически смисъл (и все още се радваха, когато Аполон достигна целта си). Сега общественото мнение също не е на страната на НАСА. Проучване от 2018 г. установи, че 44% от американците не смятат връщането на Луната за важно - нека агенцията проучи по-добре климата и астероидите, които застрашават Земята.

НАСА има какво да отговори на критиците.

За подготовката на експедиция до Марс са необходими пилотирани полети до Луната. Както на Марс, Луната има слаба гравитация, няма какво да диша, нищо не предпазва от космическа радиация. Невъзможно е напълно да се пресъздадат тези условия на Земята, а нашият спътник, до който са необходими само три дни, за да лети, е най-близкият подходящ полигон. Технологията, разработена за лунната програма, ще ви бъде полезна при пътуване до съседна планета. Освен това поради слабата гравитация от Луната е по-лесно ракетите да излитат. Този аргумент се подкрепя от президента на САЩ Доналд Тръмп и от ръководителя на НАСА Джим Брайдънстайн. Вярно е, че според проучване от 2018 г. сред приоритетите на жителите на САЩ пилотираната мисия до Марс заема предпоследното място - преди пилотирана мисия до Луната.

Полетът до Марс изглежда все още е същата прищявка като програмата Аполо. Вероятно първите астронавти просто ще ходят по повърхността, ще вземат калдъръмени камъни, пясък за учените и ще отлетят обратно. Но в бъдеще тази и други планети, както и Луната, може да се превърнат в нови домове за хората. Марс никога няма да бъде толкова добър за живот като Земята днес, но няма да е нужно да се спекулира дали Земята, каквато я познаваме, изчезне. В историята на планетата е имало катастрофи, които са унищожили почти всички жители на сушата и морето. Сблъсък с комета или друго голямо небесно тяло е изключително рядко събитие, но ако нещо се случи, не можем да го предотвратим със съществуващите технологии. Това е аргументът, който основателят на SpaceX Илон Мъск изтъква специално.

Критиците на пилотираните мисии смятат, че е по-лесно, по-евтино и по-безопасно да се изпращат роботи в други светове. НАСА припомня, че този аргумент е обсъждан в медиите още през 60-те години на миналия век, но според експертите на агенцията дори в обемисти скафандри хората са по-квалифицирани от машините, което дава предимство. Скорошен пример е сондата InSight. След като кацна на Марс в края на 2018 г., InSight започна да пробива скалата, но скалата не се поддава: твърде е твърда. Инженерите са се опитали да натиснат свредлото с механична ръка, но това не е работило досега. А през 1972 г. астронавтите Харисън Шмит и Юджийн Чернан ремонтират роувъра с тиксо, докато стоят в лунния прах и продължават. Вярно е, че повредата се случи поради небрежност на Сернан. Роботите, от друга страна, остават бдителни.

Има и светски аргументи в полза на новата лунна програма. Благодарение на Apollo се появиха полезни ежедневни технологии: обувки за спортисти, огнеупорни дрехи за спасители, слънчеви панели, сензори за сърдечен ритъм. Новата лунна програма ще създаде нови работни места (критиците ще кажат: „Просто ще запази онези, които са останали след Аполон) и ще се превърне в двигател на икономически растеж, ще помогне за установяване на международно сътрудничество, а вдъхновените деца и тийнейджъри ще искат да станат учени и инженери. всеки голям, впечатляващ проект, включително в космоса, но без астронавти.

Как да стигнем до луната

Роскосмос, ESA, Китайска национална космическа администрация (CNSA) възнамеряват да изпратят хора на Луната, но всички наричат неясни условия. В Съединените щати през далечната 1989 г. президентът Джордж Буш предложи да започне нова лунна програма. При сина му Джордж У. Буш НАСА разработи нов пилотиран космически кораб и ракета, включително завръщане на Луната през 2020 г. Но проектът беше почти напълно съкратен от администрацията на Барак Обама, когато стана ясно, че няма да бъде завършен навреме.

За пореден път американците започнаха да мислят за Луната през 2017 г., когато Доналд Тръмп подписа Първата космическа директива относно плановете на САЩ извън Земята. Първоначално връщането на Луната беше насрочено за 2028 г., но през март 2019 г. вицепрезидентът Майк Пенс обяви отлагането: сега НАСА трябва да е навреме до 2024 г.

Новата американска програма се нарича "Артемида" - в чест на сестрата на Аполон от древните митове, жестоката девойка, която е била богинята на лова, дивата природа, целомъдрието и луната. Женското име напомня и за една от поставените задачи – за първи път жена трябва да стъпи на повърхността на земния спътник. Основните цели са три: завръщане, оборудване на постоянна база и разработване на технологии за полет до Марс.

Основната разлика между Артемида и Аполон е постоянната инфраструктура за бъдещи мисии. Първо, НАСА иска да сглоби станцията Gateway, подобна на МКС, но по-малка (40 тона срещу повече от 400 тона), която ще лети в силно удължена орбита, сега се приближава, после се отдалечава от Луната. "Гейтс" ще служи като промеждутък по пътя към Луната и обратно към Земята, а по-късно - към Марс или астероидите. Чрез преместване на станцията от една орбита в друга ще бъде възможно да се избере място за кацане на Луната. Астронавтите ще могат да прекарат в него до три месеца.

Подобно на МКС, новата станция ще има модулен дизайн. Поради кратките срокове преди първото кацане на повърхността на спътника, "Портата" ще бъде готова в минимална конфигурация: блок със задвижваща система и отделение за екипажа. Допълнителни блокове ще бъдат доставени от Земята до 2028 г. Един от проектите включва и руско многофункционално отделение за закрепване на други модули. Освен Роскосмос, ЕКА, Японската агенция за аерокосмически изследвания (JAXA), Канадската космическа агенция (CSA) и частни компании искат да построят станцията заедно с НАСА.

За да достигне до Gateway и Луната, НАСА работи с Boeing и други компании за разработването на нова супер-тежка ракета, наречена Space Launch System (SLS). Тестовото стартиране трябваше да се проведе още през 2017 г., но беше отлагано няколко пъти и сега е насрочено за втората половина на 2021 г. Първоначално за проекта бяха отпуснати около 11 милиарда долара, но разходите вече надхвърлиха тази сума. НАСА заяви, че засега само SLS е способен да носи космически кораб с астронавти и товари, но през април 2019 г. Джим Брайдънстайн за първи път призна, че модифицираната ракета Falcon Heavy на SpaceX може да се използва за поне някои от полетите. В последните брошури на НАСА за завръщането на Луната случайно се споменава неназована "търговска ракета".

Космическият кораб, на който астронавтите ще летят, се справя по-добре. Първият безпилотен тестов полет на четириместния Orion се проведе през декември 2014 г., успешно тества системата за спешни случаи миналото лято, а друго безпилотно изстрелване беше планирано за юни 2020 г., този път около Луната. Той също беше преместен за втората половина на 2021 г.

И накрая, когато Орион лети до Gateway през 2024 г. на SLS, астронавтите ще трябва по някакъв начин да влязат в ниска орбита, оттам да стигнат до Луната и да се върнат на станцията. НАСА все още няма модул за командване и спускане като тези в Аполо. Само през април 2020 г. агенцията избра трима изпълнители. SpaceX, Blue Origin и Dynetics получиха общо 967 милиона долара и десет месеца за изграждане на своите демонстрационни модули. След това агенцията ще избере най-добрия - на него и ще отлети до Луната.

Съгласно условията на конкурса частните компании ще трябва да платят най-малко 20% от общата стойност на проекта си. Това ще намали разходите за Артемида и сумата нараства: през юни 2019 г. Джим Брайденщайн говори за 20-30 милиарда долара за пет години (Аполон, коригиран с инфлацията, струва 264 милиарда долара) и скоро каза, че се надява да намали разходи за сметка на партньорите до по-малко от $20 млрд. Бюджетът на НАСА се одобрява от парламента, а конгресмените също се колебаят да се върнат на Луната, като останалите американци.

Какво ще се случи след 2024 г

Дори НАСА да успее да изпрати астронавти до южния полюс на Луната през 2024 г. (в кратерите на този регион е открит воден лед, който е необходим за животоподдържащите системи и производството на гориво), тази мисия няма да постигне целите, очертани от Белия дом. Хората просто ще посещават спътника, както някога са направили екипажите на Аполо, а „дългосрочно присъствие“на и около Луната все още трябва да бъде установено едва до 2028 г.

Заедно с всяка експедиция спътникът ще получава оборудване за изследване на повърхностните условия, научни изследвания, геоложки проучвания, а по-късно – добив, обработка на ресурси, изграждане: орбитални сонди, роботи за всякакви терени и др. Но какво точно НАСА иска да изгради на Луната е неизвестно дори в общи линии.

От друга страна, вече са известни много трудности, които пречат на създаването на постоянна база. Луната няма атмосфера и магнитно поле. Това, че хората ще се задушат без скафандри, е половината проблем: нищо няма да ги предпази от радиация и температурни промени от стотици градуси; астероидите няма да се забавят или изгарят от триене и следователно могат да повредят оборудването; светлината не се разсейва, поради това ще възникнат оптични илюзии.

Друг проблем е лунният прах, всепроникващ и остър: малки частици, полепнали по оборудването и скафандърите, надраскват стъклото и водят до повреди, а когато астронавтите се съблекат, попаднат в очите и белите им дробове, причиняват сърбеж и с течение на времето евентуално по-сериозни здравословни проблеми. И накрая, един ден на Луната продължава 28 дни (затова винаги виждаме само едната страна: спътникът прави оборот около Земята за същото време) и човешкото тяло не е свикнало с това.

Проектът за лунно селище на ESA взема предвид тези условия. Европейците искат да изпратят модули, до които ще се надуват палатки на повърхността, а роботите ще отпечатат нещо като ескимосско иглу около тези палатки, не от снега, а от земята. Най-горният слой ще предпазва от метеороиди и радиация, модулът ще бъде разделен от херметични прегради, за да не влиза прах вътре, а осветлението може да бъде направено така, че да не пречи на биологичните ритми. Уловката е, че това е само концепция без подробни изчисления и срокове. При руската станция е точно обратното: първите елементи на лунната база трябва да бъдат разположени от 2025 до 2035 г., а строителството ще бъде завършено след 2035 г., но как ще изглежда тя не се знае.

Въпреки това, със или без база, хората ще се върнат на Луната. Може би това беше основното изчисление на администрацията на Доналд Тръмп, когато крайният срок беше отложен за 2024 г.: остава толкова малко време, че не можете просто да отмените Artemis. Възможно е и необходимо да се спори дали целите на връщането са оправдани, да се критикуват завишените разходи, но никой не прогнозира как ще се окаже новата лунна програма. Хората все още не са се опитали да се установят на друго небесно тяло - и това ще бъде едно епохално събитие, което ще се случи пред очите ни.