Насколько актуальна и реальна для человечества колонизация Луны

Некоторые читатели всерьёз считают случаи пребывания американцев на Луне результатом реализации некоего голливудского проекта, и это их право. Другие предлагают для темы перспектив развития космической отрасли создать отдельную рубрику «Фантастика». И всё-таки я решил написать данный материал, основанный на анализе тенденций в освоении Луны, поместив его в данной рубрике. Ибо то, что уже реализуется, не может быть фантастикой.

Зачем нужна Луна

В скором времени человечеству понадобится надёжная внеземная база для многоцелевого освоения космоса, прежде всего дальнего. Общеизвестно, что отсутствие атмосферы и слабая гравитация – благотворные условия для сборки и запуска сверхмощных космических кораблей. Кроме того, упомянутое явление поможет создать на Луне недоступные в земных условиях сверхпрочные конструкционные материалы – композиты из вспененных металлов. Технология трансформирует молекулярное строение вещества, что придаёт ему дополнительные полезные свойства.



На естественном спутнике Земли планируется организация необходимой инфраструктуры, а на обратной его стороне – размещение по понятным причинам исследовательских лабораторий с телескопами. А ещё есть замысел построить предприятия по добыче-переработке природных ресурсов, в частности, воды, содержащейся на полюсах в грязном льде и в реголите. Она также понадобится для получения дыхательного кислорода, а также топливного водорода. Вдобавок, лунный грунт включает относительно легко извлекаемый гелий-3, а в горных породах содержатся редкоземельные металлы и уникальные минералы.

Но это в будущем, а пока учёных больше интересуют полярные районы (в особенности кратер Шеклтон на Южном полюсе). Равнину на них постоянно освещает Солнце, поэтому здесь рационально разместить гелиогенераторы. А на дне тёмного кратера находятся разведанные залежи льда, защищённые от испарения породами его стен. Температура там не поднимается выше -173^оC, поэтому кратер – наилучшее место размещения датчиков инфракрасного телескопа. На Земле из-за специфических условий их устанавливают высоко в горах, но даже там датчики не достигают эффекта идеальной чувствительности. На Луне достигают.

Всё дешевле и дешевле...

Сейчас вывод на орбиту и возвращение одноразового космического аппарата домой обходится в среднем в $62 млн. Если же в околоземное пространство надо доставить тяжёлый груз сверхмощной ракетой-носителем, это будет стоить $90-110 млн. Хотя в SpaceX уже начинают вести разговор о $20 млн, что вполне объяснимо, ведь разгонный блок Falcon 9 годится для вторичного применения.

Вот только рейс на Луну гораздо дороже. На реализацию мегапроекта Artemis к 2025 году NASA выделит $95 млрд. А смета на строительство оборудованной всем необходимым лунной базы соответствует числу с десятью нулями. На недельное же пребывание на Луне 4 астронавтов придётся выделять по $700 млн.

Амбициозная миссия освоения Луны Artemis предусматривает использование таких современных технологий и конструкций, как криогенные двигатели, лазерные средства связи, миниатюрные атомные реакторы, солнечные панели последнего поколения, жилые модули, 3D-принтеры для печати больших объектов, реактивные ранцы, роверы.

Лунные чудо-аксесуары

Инженеры из Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии протестировали 3 лунных ровера в виде 4-колёсных платформ. Эти небольшие вездеходы движимы искусственным интеллектом. Каждый из них питается солнечной энергией, а среди бортового оборудования – две стереокамеры с передатчиками картинок, локационный радар для создания 3D-карты лунного маршрута. Устройства могут осуществлять обмен информацией, а также пересылать её на базовую станцию в спускаемом аппарате.

Специально под предстоящую миссию для астронавтов NASA техасская компания Axiom Space изобрела более продвинутые скафандры серии AxEMU. Они износостойки и одновременно эластичны, а фасон – стильный и даже элегантный. Новая космическая одежда предохраняет от жёстких лучей, температурного перепада в диапазоне -170 – 120^оC, а также от микрометеоритов.

Но это ещё не всё. Они оснащены сенсорными приборами, системами авионики, видеоаппаратурой, средствами коммуникации и жизнеобеспечения. Это многофункциональные изделия с широкими возможностями для разнообразных манипуляций в космосе. Наконец, астронавты будут использовать особые инструменты, разработанные под работу на Луне.

Даёшь благоустроенное лунное жильё!

Первые архитектурные сооружения на естественном спутнике Земли планируют сделать похожими на цилиндрические модули МКС. Их спроектировало ESA совместно с фирмой Skidmore, Owings&Merrill, известной своими специалистами, придумавшими высочайшее здание мира – дубайский небоскрёб Burj Khalifa.

Создатели остановились на вертикальном 3-этажном 9-метровом варианте. В центре конструкции предусмотрен технологический колодец для лестниц. Каждый уровень рассчитан на 3 отдельных помещения. Для защиты от космического излучения жильё обложат реголитом.

3D-принтеры будут лепить из того же материала строительный монолит. По заказу NASA фирма Redwire из Флориды открыла метод создания модифицированного реголита для посадочных площадок, дорог, фундаментов сооружений и другой инфраструктуры.

Первые шаги колонизации

Ждать осталось недолго: Илон Маск, как мы убеждаемся – парень весьма прыткий. Не далее чем через 5 лет ракеты-носители Falcon Heavy от SpaceX помчат к Луне блоки станции Lunar Gateway. Жилой модуль уже разрабатывается концерном Northrop Grumman Space Systems из США, сервисный узел создаёт ESA с привлечением в основном канадских и японских учёных.

Смонтированная на окололунной орбите Lunar Gateway будет принимать следующих транзитом в корабле «Орион» будущих колонистов. Перед прилунением они пополнят на станции материальные запасы, проведут опыты, отдохнут и т.д. Впоследствии к Lunar Gateway пристыкуется роботизированный космический буксир, который будет курсировать между станцией и околоземной орбитой в автономном режиме, доставляя грузовые контейнеры.

Кстати, бытует мнение, что на Луне на случай вероятной катастрофы планетарного масштаба стоит обустроить музей земной цивилизации. На электронных носителях там предлагается хранить исторические архивы с текстами и изображениями.