Зачем лететь на Луну?
Простыми словами о сложном.
Ох, сколько же новых спутников сегодня вышло на околоземную орбиту прямо из своих комнат… Давно такого не было. Но среди этих аматеур космонавтов встречались люди, которые искренне интересовались, а зачем вообще на Луну сейчас летают? Попробую ответить.
Начнем издалека
Луна – безжизненная пустыня, где днем +120 С, а ночью -173 С, каждую секунду хреначит радиация, в 200 раз превышающая земную, и мгновенно сжигающая всю незащищенную электронику, а поверхность под ногами – спрессованная мелкая пыль, которая мгновенно забивает все движущиеся механизмы. Условия крайне недружелюбные для нас, человеков. Так чего мы туда премся вообще?
Первая цель. Космопорт
Самая научно-фантастическая из возможных задач – постройка космического порта для межзвездных исследований. Логика простая, у луны гравитация в 6 раз ниже, чем на земле. При этом атмосфера в десять ТРИЛЛИОНОВ раз менее плотная по сравнению с земной и состоит из нейтрального неона и аргона. Что это значит? Отсюда намного проще улетать, чем с Земли. Нужно меньше топлива, чтоб оторваться от поверхности, можно не строить столько тяжелых систем защиты от сгорания, придавать аэродинамическую форму, а значит можно брать больше полезного груза в полет.
Для фанатов цифр, когда приземлился первый Аполлон, чтоб улететь с Луны использовались двигатели с тягой в 1,6 тонн, весом 90 килограмм и высотой около 1 метра. Для сравнения, когда вчера с Земли запускали «Луну 25», в ракете использовались двигатель РД-107А, с тягой 85,6 тонн, весом 1300 кг и высотой 2,85 метра. И это только первая ступень, чтоб взлететь и набрать основную скорость.
Преимущество космической пусковой установки на Луне перед просто болтающейся в космосе в том, что у тебя под ногами есть твердая поверхность. Ты можешь на ней строить огромные склады, ангары, новые комплексы, и до них можно будет легко добраться пешком или на машинах. А в космосе тебе придется строить герметичный комплекс, и ты будешь сильно ограничен пространством этого комплекса.
Вторая цель. Ресурсы
Земля хоть и богата на полезные ресурсы, но все же не бесконечна. Плюс ты очень сильно зависишь от удачи. Тебе повезло с расположением твоей страны – у тебя много ресурсов. Тебе не повезло – живешь как Куба, надеешься на лучшее, готовишься к худшему, на продажу только сигары и сахарный тростник. А Луна пока ничейная. Да, во всяких пафосных организациях и в СМИ говорят, что Луна будет нейтральной, мы за мир и все хорошее, но камон, когда эти бредни имели хоть что-то общее с правдой? Они остаются правдой ровно до тех пор, пока у сильных мира сего нет реального способа забрать себе желаемое. А на Луне много всего полезного лежит.
В\на Луне можно найти самые разные полезные ископаемые, в том числе и ценные для промышленности металлы — железо, алюминий, титан. В ходе одного эксперимента, прямо в лунной пыли под ногами обнаружили ртуть, серебро, водород, угарный газ, кальций и магний, следы натрия и аммиака. А самое главное, там обнаружили очень редкий у нас, и очень частый на Луне элемент – Гелий-3. Это – новая нефть. Из-за сложности получения его на Земле, многие его свойства пока используют только в лабораториях. А на практике его можно использовать для термоядерных электростанций, охлаждения чего-либо до почти абсолютного нуля, получения очень четких снимков МРТ, ловушек для сверхчастиц вроде нейтронов и многого другого.
И не стоит забывать, как там жарит солнце! Солнечные батареи там смогут выдавать невероятную энергию. Таким образом глубокий вакуум и наличие дешёвой энергии превращают Луну в гигачад фабрику по производству всего! Электроника, металлургия, металлообработка. Нынешний Китай – мамкин предприниматель из гаража, по сравнению с тем, чем может стать Луна.
И как вишенка на торте – Луна абсолютно безжизненна. Здесь ты не навредишь редким сортам слизняков, раскапывая ценный титан. Никаких норм экологии. Ты можешь совершенно свободно добывать ископаемые, не только оставляя мусор рядом, но и завозя его с Земли! Всякие ядерные захоронения совершенно не будут мешать на Луне. Просто Клондайн для промышленников!
Третья цель. Наука
Третья задача самая простая в реализации – развитие науки и наших знаний о космосе.
Около 10 лет назад выяснилось, что лунные полюса содержат залежи летучих соединений, которые, вероятно, туда были принесены кометами. За время существования Луны кометы сталкивались с ее поверхностью, испарялись, их вещества оставались в так называемых холодных ловушках – кратерах, куда не из-за глубины не попадает солнечный свет, и всё содержимое кометы просто примерзает к стенкам. По сути, на лунных полюсах получился природный холодильник. Мы можем заглянуть в историю нашей Солнечной системы и создать представление, построить модель, как она формировалась.
Такие же кометы, которые падали на Луну, падали и на раннюю Землю, в первичный земной океан. Химия этих небесных тел попадала к нам и, возможно, была связана с возникновением жизни на нашей планете. Так что, изучая лунные полюса, мы можем понять возможную природу своего же происхождения.
Но и это еще не всё! У Луны почти нет атмосферы, что делает ее идеальным местом для наблюдения за дальним космосом. Наша земная атмосфера защищает нас от разных излучений из дальних далей, и это сильно мешает науке. Чтоб убежать из-под этого зонтика мы отправляем на орбиту и дальше разные телескопы, спутники и исследовательские лаборатории. Это дорого и сложно, плюс почти невозможно починить, если что-то сломалось. В моем детстве притчей во языцах был американский телескоп Хаббл, который регулярно летали чинить на шаттлах. Каждый запуск шаттла стоил 450 миллионов долларов. Хаббл летали чинить 4 раза. Плюс сам запуск, плюс стоимость разработки. Если сломается телескоп на Луне, ты просто заказываешь нужные запчасти на Земле и потом ставишь сам вместе с Дядей Васей, местным алкашом.
Вернемся к нашей «Луне 25»
Итак, мы разобрались, что Луна не такая бесполезная, как о ней можно было подумать. Давайте теперь поймем, зачем наши сегодня ракету запускали.
Для того, чтоб достичь тех задач, которые я описал выше, нам надо решить эпически сложную задачу – отправить на ПМЖ на Луну счастливых добровольцев. При этом они должны там выжить достаточно долго, чтоб вторая партия новых лунатиков согласилась на отправку туда же. Для этого надо:
Доставить к Луне людей
Удачно прилунить этих людей на поверхность
Дать лунатикам жилье, где их не зажарит\заморозит\облучит
Дать лунатикам еду и воду, и возможность самим эти штуки добывать
Не дать им загнуться от миллиона разных причин
И если с пунктом 1 у нас, как у человечества, некоторый опыт есть, то начиная со второго уже идут сложности. Сколько раз наши и не наши аппараты успешно колошматились о поверхность Луны. Сколько раз мы сталкивались с неизвестными ранее условиями в полете и после приземления. То одно ломалось, то другое загоралось, то третье не открывалось. И во всех случаях техника списывалась, а инженеры возвращались к расчетам. А если бы там находились люди? Ну ок, скроешь ты одну беду, вторую, третью. Но вскоре окружающие начнут что-то подозревать, а потом и обвинять. Количество добровольцев упадет, придется, как всегда, отправлять заключенных. А это плохо по карме ударит.
Ладно, шутки шутками, а смысл тут простой – перед тем, как отправлять туда людей, надо максимально все разведать и исключить максимально возможное количество проблем. И «Луна 25» решает обе эти задачи. У данной миссии есть две группы целей: научные и технические.
Научные цели миссии:
Поиск воды и летучих соединений в лунном полярном веществе, изучение элементного и изотопного состава поверхности и верхнего слоя полярного реголита
Исследования плазменной и пылевой компонент лунной приповерхностной экзосферы вблизи поверхности, включая взаимодействие солнечного ветра с верхним слоем реголита
Перевожу на человеческий. Все предыдущие высадки на луну происходили примерно в центре Луны, на экваторе. «Луна 25» летит на южный полюс. Намного легче целиться в центр мишени и надеяться, что попадешь, чем в самый край. Поэтому мы очень мало знаем о том, что происходит на краях Луны. Есть теория, что там можно найти больше воды. Если это подтвердится, то полюса Луны станут более интересными для колоний. Вода — это не только питье людям, но и ракетное топливо. Если через воду пустить ток, то она разложится на газы Кислород и Водород. Оба хорошо горят, а вместе они прям мощное-мощное топливо дают.
Состав реголита (пыль с Луны) важен по нескольким причинам.
Во-первых, если строить на Луне жилье, то кирпичи с собой не повезешь, одна из самых рабочих версий – строить прямо из пыли под ногами. А для этого важно знать состав пыли, чтоб потом, уже дома, поразмышлять, как из нее кирпичи то лучше клепать.
Во-вторых, состав может рассказать, как о залежах полезных ископаемых в этих местах, так и о составе пролетающих в космосе комет, метеоритов и даже просто пыли. Это поможет расширить наши знания о Вселенной.
Технические цели миссии:
Отработка технологии мягкой посадки.
Построение карты неоднородности поверхности для отработки системы высокоточной и безопасной посадки КА будущих лунных проектов.
Изучение физико-механических свойств реголита.
Если вкратце, то мы не были на Луне 50 лет. Те юные красавцы, которые прилуняли спускаемые аппараты в СССР, сейчас в лучшем случае 70-летние деды со старческими проблемами. У нынешних специалистов Роскосмоса остались только старые записки, инструкции и т.д. А учитывая, насколько с тех пор изменились технологии, то половина из записок потеряли актуальность.
Чтоб вы понимали разницу в развитии, сейчас космонавты могут обратиться к компьютеру, чтоб узнать свое положение над Землей. Они с точностью до километра могут узнать, чего сейчас пролетают. А во времена Гагарина у них был, сука, глобус! И я не шучу! У них был маленький глобус, встроенный в здоровый аналоговый компьютер, в котором были очень точные часы, которые заводили перед стартом ракеты. И по ходу полета, космонавты вручную вводили в этот компьютер свою скорость, угол наклона корабля, а специально заданное соотношение зубцов у шестеренок в этих часах поворачивали глобус, чтоб нарисованный кораблик на стекле совпадал с примерным положением корабля над планетой. Вот видео, где один чувак разбирает этот чудо механизм.
Естественно, такие знания совершенно не подходят под современные планы освоения космоса, и приходится почти с нуля заново изучать основы управления космическими кораблями. Собственно мы с вами и наблюдаем за этим сейчас. «Луна 25» - первый аппарат из трех запланированных, которые должны будут разведать местность на Южном полюсе, собрать максимум инфы для следующих исследовательских миссий. Чтоб когда мы наконец отправим туда живых людей, они выжили и успешно колонизировали наш безжизненный, безжалостный спутник.