Šalčiausios vietos Žemėje nė iš tolo neprilygsta Mėnulio nakties temperatūrai – sukurti bazę, kuri galėtų apsaugoti naujakurius nuo tokios temperatūros, yra labai sunku. Daugelį dešimtmečių mintys apie Mėnulio kolonizavimą jaudino mokslininkus ir vizionierius. Populiariausi vaizdai pasirodė televizorių ir monitorių ekranuose. skirtingos sąvokos mėnulio kolonijos.

Galbūt Mėnulio kolonija būtų kitas logiškas žmonijos žingsnis. Tai mūsų artimiausias kaimynas pagal žvaigždes, kuri yra maždaug 383 000 kilometrų nuo mūsų, o tai supaprastina išteklių palaikymą. Be to, Mėnulyje gausu helio-3, idealaus branduolių sintezės reaktorių kuro, kurio Žemėje yra labai mažai.

Nuolatinės Mėnulio kolonijos maršrutą teoriškai nubrėžė įvairios kosminės programos. Kinija išreiškė susidomėjimą įrengti bazę tolimojoje Mėnulio pusėje. 2015 metų spalį tapo žinoma, kad Europos kosmoso agentūra ir „Roscosmos“ planuoja eilę misijų į Mėnulį, kad įvertintų nuolatinių gyvenviečių galimybes.

Tačiau mūsų palydovas turi nemažai problemų. Atliko vieną apsisukimą per 28 žemiškos dienos, o Mėnulio naktis trunka 354 valandas – daugiau nei 14 Žemės dienų. Ilgas nakties ciklas reiškia didelį temperatūros kritimą. Temperatūra ties pusiauju svyruoja nuo 116 laipsnių Celsijaus dieną iki -173 laipsnių naktį.

Mėnulio naktis bus trumpesnė, jei savo bazę pastatysite Šiaurės arba Pietų ašigalyje. „Yra daug priežasčių statyti tokią bazę ties stulpais, tačiau yra ir kitų veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti, be saulės šviesos valandų“, – sako Edmondas Trollope'as, „Telespazio VEGA Deutschland“ kosminių operacijų inžinierius. Kaip ir Žemėje, ašigaliai gali labai atšalti.

Ties Mėnulio ašigaliais Saulė judės horizontu, o ne dangumi, todėl teks pastatyti šonines plokštes (sienų pavidalu), o tai apsunkins statybas. Didelis plokščias pagrindas ties pusiauju surinktų daug šilumos, tačiau norint pasiekti šilumą ties ašigaliais tektų statyti aukštyn, o tai nėra lengva. „Jeigu vieta parenkama išmintingai, temperatūrų skirtumas gali būti lengvai kontroliuojamas“, – sako Volkeris Maiwaldas, Vokietijos aviacijos ir kosmoso centro DLR mokslininkas.

Didelis temperatūrų kintamumas dienos ir nakties cikle reiškia, kad Mėnulio bazės turės būti ne tik pakankamai izoliuotos nuo stingdančio šalčio ir kaitros, bet ir atlaikyti šiluminį įtampą bei šiluminį plėtimąsi.

Šiluminė apsauga
Pirmosios robotinės misijos į Mėnulį, kaip ir sovietinės misijos, buvo skirtos vieną mėnulio dieną (dvi Žemės savaites). NASA „Surveyor“ misijose nusileidę asmenys galėtų atnaujinti veiklą kitą Mėnulio dieną. Tačiau sugadinus komponentus naktį dažnai nepavykdavo gauti mokslinių duomenų.

Sovietiniai Mėnulio roveriai kosmoso programa su tuo pačiu pavadinimu, kuris buvo atliktas 60-ųjų pabaigoje ir 70-aisiais, buvo radioaktyvūs kaitinimo elementai su išradinga vėdinimo sistema, kuri leido prietaisams išgyventi iki 11 mėnesių. Naktį marsaeigiai užmigdavo žiemos miegu ir pakildavo kartu su saule, kai atsirado saulės energijos.

Viena galimybė išvengti didelių šilumos svyravimų- palaidoti pastatą mėnulio regolite. Ši miltelių pavidalo medžiaga, dengianti Mėnulio paviršių, turi mažas šilumos laidumas ir didelis atsparumas saulės spinduliams. Tai reiškia, kad jis pasižymi stipriomis šilumą izoliuojančiomis savybėmis ir kuo gilesnė kolonija, tuo aukštesnė šiluminė apsauga. Be to, kadangi bazė įkais, o šiluma prastai perduodama Mėnulyje dėl atmosferos trūkumo, tai sumažins tolesnį šiluminį įtampą.

Tačiau nors idėja „palaidoti“ koloniją iš esmės buvo sėkminga, praktiškai tai būtų neįmanoma sudėtinga užduotis. „Dar nemačiau projekto, kuris galėtų tai išspręsti“, - sako Walkeris. „Manoma, kad tai bus robotizuotos statybinės mašinos, kurias galima valdyti nuotoliniu būdu.

Įterpti ar uždengti?
Kitas būdas, kuriuo būtų galima pasiekti norimą rezultatą, yra pačioje žemėje. Jau buvo pasiūlyti skverbtuvai, galintys prasiskverbti į paviršių smūgio metu (bet mažesniu mastu) kelioms Mėnulio misijoms, tokioms kaip japonų Lunar-A ir britų MoonLite (projektas dabar atidėtas, nors idėja apie prasiskverbiantis nusileidimas buvo toks įtikinamas, kad ESA nusprendė jį panaudoti kaip mechanizmą, leidžiantį greitai pristatyti mėginius analizei iš planetos ar mėnulio paviršiaus ir požemio). Šios koncepcijos pranašumas yra tas, kad pagrindas yra užkasamas nuo smūgio, todėl prieš jį apsaugant bus veikiamos palyginti švelnios šiluminės sąlygos.

Tačiau energijos tiekimo problema išliks, nes tipiškas skverbties projektas siūlo tik labai ribotos galimybės apie saulės energijos naudojimą. Taip pat iššūkių kyla dėl didelių susidūrimo pagreičio apkrovų ir didelio tikslumo, reikalingo nurodymams. „Su smūgio jėga, reikalinga konstrukcijai įkasti, būtų labai sunku susitaikyti reikalingos funkcijos pilotuojama bazė“, – sako Trollope.

Alternatyva būtų Mėnulio regolito išmetimas ant kolonijos, galbūt naudojant tokias mašinas kaip hidrauliniai ekskavatoriai. Tačiau norėdami tai padaryti efektyviai, turėsite dirbti greitai.

Jei ant kolonijos negalima užpilti mėnulio regolito, ant jo galima uždėti daugiasluoksnę izoliaciją (MLI) „kepurę“, kuri neleis šilumos išsklaidyti. MLI termoizoliacinės medžiagos plačiai naudojamos erdvėlaiviuose, apsaugančios juos nuo kosmoso šalčio.

Šio metodo pranašumas yra tas, kad jis leidžia naudoti masyvus saulės kolektorių rinkti ir kaupti energiją per dviejų savaičių mėnulio dieną. Tačiau jei nesurenkama pakankamai energijos, teks apsvarstyti alternatyvius energijos gamybos būdus.

Termoelektriniai generatoriai galėtų aprūpinti koloniją energija naktinio ciklo metu: nors jų efektyvumas ir mažas, tačiau nesukelia problemų dėl priežiūros, nes neturi judančių dalių. Radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai (RTG) siūlo didesnį efektyvumą ir turi labai kompaktišką kuro šaltinį. Tačiau pagrindas turės būti apsaugotas nuo radiacijos, tuo pačiu leidžiant jai perduoti šilumą. Generatoriaus su nuimamu montavimo logistika radioaktyvusis izotopas yra knibždėte knibžda problemų: visą kelią – nuo ​​pakilimo iš Žemės iki nusileidimo Mėnulyje – bus ir politinių bei saugumo problemų.

Taip pat gali būti naudojami reaktoriai branduolio dalijimasis, bet su jais bus daugiau daugiau problemų, įskaitant išvardytus aukščiau.

Ir jei jie yra išvystyti sintezės reaktoriai, jie gali būti naudojami ir Mėnulyje, atsižvelgiant į helio-3 perteklių. Baterijos, pvz., ličio jonų, taip pat gali būti naudingos, jei per dviejų savaičių naktinį ciklą pagaminama pakankamai saulės energijos.

Yra idėja naktinio ciklo metu maitinti paviršiuje esančią stotį, naudojant orbitoje skriejantį palydovą, kuris energiją perduotų mikrobangomis arba lazeriu. Šios idėjos tyrimai buvo atlikti prieš 10 metų. Tyrimas parodė, kad didelėje Mėnulio bazėje, kuriai reikia šimtų kilovatų galios, tiekiamos iš orbitos 50 kilovatų galios lazeriu, tiesioji antena (antena, paverčianti elektromagnetinę energiją į nuolatinę elektros srovę) būtų 400 metrų skersmens. palydovas tai būtų 5 kvadratiniai metrai kilometrų saulės baterijų. Tarptautinėje kosminėje stotyje apie 3,3 kv. km saulės baterijų.

Nepaisant didelių sunkumų kuriant koloniją, kuri turės atlaikyti atšiaurią naktį mėnulio ciklas, jie nėra neįveikiami. Turėdami tinkamą šiluminę apsaugą ir tinkamą energijos gamybos sistemą per ilgą dviejų savaičių naktį, per ateinančius dvidešimt metų galėtume turėti Mėnulio koloniją. Ir tada galime nukreipti žvilgsnį toliau.

Ačiū už naujienų portalą

Dauguma pasaulio mokslininkų sutinka, kad Mėnulio kolonizacija yra tik laiko klausimas. Nuo šimtmečio iki šimtmečio, nuo tūkstantmečio iki tūkstantmečio žmogus vaikščiojo, plaukė ir jojo į nežinomus atstumus. Jis apsigyveno jam anksčiau nepažįstamose vietose, pradėjo išgauti išteklius, medžioti, po to – prekyba ir gamyba. Kodėl su Mėnuliu turėtų būti kitaip?

Mėnulis yra mūsų natūralus palydovas

Mėnulis yra natūralus Žemės planetos palydovas Saulės sistemoje. Jis sukasi orbita, kurios spindulys yra apie 400 tūkstančių kilometrų, ir yra beveik tobulas rutulys, kurio skersmuo yra apie 3500 km.

Pagal populiarioji teorija, daugiau nei prieš 4 milijardus metų, dėl naujai susidariusios Žemės susidūrimo su kita, mažesne planeta. Dėl žvilgančio smūgio abiejų planetų geležinės šerdys susijungė ir nukeliavo į Žemę, o Mėnulis palaipsniui „apakino“ nuo lengvesnių elementų, sudarančių plutą, išmestų į kosmosą. Todėl mėnulio dirvožemyje nėra daug geležies, kitų sunkiųjų elementų, aukso, urano ir daugiausia susideda iš regolito. Į mėnulį panašų gruntą nesunkiai galima gauti laboratorijoje, sumalant smėlio ir stiklo mišinį į smulkias dulkes.

Mėnulis ir Žemė

Mėnulyje mažiausios dalelės veikia kaip malūnėliai. kosminės dalelės, nuolat bombarduojantis paviršių milijardus metų.

Ką ten rasime?

Kaip žinia, Mėnulyje jau lankėsi žemiečiai. Ir, turint galvoje, kad nuo paskutinio NASA astronautų apsilankymo ten praėjo maždaug pusė amžiaus, o technologijos visą tą laiką nestovėjo vietoje, šiandien nekyla klausimas dėl techninių galimybių išsiųsti astronautus į mūsų palydovo paviršių. Pasitelkę šiandienines mokslines ir technines galimybes sprendžiame ir nuolatinės Mėnulio bazės kūrimo klausimą. Klausimas kitas – priemonės.

Jokiai įmonei ar korporacijai nepajėgi finansuoti vien tokio projekto, net ir visos šalies, net jei tokia galinga ir turtinga šalis kaip JAV už misiją kainuoja nemažą centą. Tai kelia klausimą: kodėl iš tikrųjų dėl Mėnulio tyrinėjimo išleidžiama daug finansinių ir materialinių išteklių, laiko, rizikuojama žmonių gyvybėmis, kokią naudą tai duoda žmonijai?

Kaip parodyta naujausius tyrimus, atliktas Amerikos prietaisai Su mėnulio orbita, poliariniuose regionuose išsidėsčiusiuose krateriuose, kurių dugnas niekada neprasiskverbia saulės šviesa, greičiausiai yra vandens ledo nuosėdų. O vanduo yra veiksnys, kuris labai palengvina būsimą Mėnulio kolonizaciją. Ledo atsargos reiškia: nereikia iš Žemės atgabenti vandens stoties reikmėms, deguonies kvėpavimui ir galiausiai vandenilio – pagrindinio raketų kuro komponento. Tačiau tai yra būtina kolonistų gyvybei ir ką jie iš ten atneš į Žemę?

Helio izotopas „Helium-3“ yra premija ir netgi pagrindinis prizas būsimiems mėnulio naujakuriams. Helio atomas su dviem protonais ir vienu (vietoj tradicinių dviejų) neutronu. Per milijonus metų Mėnulio regolitas sukaupė daug šio izotopo, jo kiekis Mėnulyje yra šimtus kartų didesnis nei Žemėje. Pasak mokslininkų, helio-3 panaudojimas energijai gaminti galėtų aprūpinti žemiečius energija keliems tūkstantmečiams į priekį.

Ką reikia įveikti

Mėnulio paviršiuje nusileidusiam žmogui reikės vienu metu išspręsti kelias problemas. Pirmasis yra. Mūsų palydovas, skirtingai nei Žemė, neturi, todėl viso saulės vėjas(α, β ir γ – spinduliuotė) negailestingai puls naujakurius. Amerikiečių vykdomos Mėnulio misijos nebuvo ilgos, o astronautai negaudavo per didelių radiacijos dozių veiklos bazė. Sprendimas matomas plėtojant Mėnulio urvus – lavos vamzdžius, panašius į esančius Žemėje.

Nelabai svetingas ir klimato sąlygos Mėnulyje. Žemės palydovas neturi jokios reikšmingos atmosferos. Naktį dirva atšąla iki -200 °C, o saulėtoje pusėje įšyla daugiau nei + 150 °C.

Menininko įspūdis apie mėnulio koloniją

Tačiau žmonės išmoko šias problemas įveikti. Tačiau yra dvi problemos, kurios iš tikrųjų stabdo Žemės palydovo tyrinėjimą kuro išgavimo tikslu. Viena vertus, tai yra visiško ir visiško nebuvimas Žemėje efektyvios technologijos energijos gavimas įgyvendinant valdomus termobranduolinė reakcija(sintezės energija dar tik pradeda formuotis). Kita vertus, tai yra milžiniškos išlaidos išgautą kurą gabenant erdvėlaiviais.

Akivaizdu, kad kol nebus proveržio šioje srityje branduolinė energija o kosminių skrydžių technologijų srityje Mėnulio tyrinėjimas ir kolonizavimas nebus didelio masto.

Frankfurter Allgemeine Zeitung: Pone Reitere, Rusija taip pat nori dalyvauti kuriant kosminę stotį Mėnulio orbitoje. Adelaidėje vykusiame susitikime Rusijos kosmoso agentūros „Roskosmos“ vadovas Igoris Komarovas pasirašė susitarimą su NASA. Ar šis sprendimas jus nustebino?

Tomas Reiteris: Mums toks Rusijos sprendimas nenustebino. Dėl žiniasklaidos dėmesio šiam sprendimui gali susidaryti įspūdis, kad Rusija ir Amerika dabar pradės kurti Gili erdvė Vartai. Tiesą sakant, penki TKS partneriai – Amerika, Rusija, Europa, Japonija ir Kanada – prie šios koncepcijos labai konkrečiai dirbo trejus metus. Nepaisant to, bent iki kito dešimtmečio vidurio mūsų nežemiškas stebėjimo postas bus žemas žemės orbita, ISS. Kas nutiks TKS po 2024 m., turi būti nuspręsta iki šio dešimtmečio pabaigos. Moksliniu požiūriu, po to vis tiek reikės atlikti tyrimus kosmose. Kalbant apie Deep Space Gateway, stoties elementai šalia Mėnulio ir jo technine įranga. Žinoma, šioje diskusijoje dalyvavo Roskosmosas. Tačiau Rusija savo dar nepristatė savo pasiūlymus apie šią mėnulio stotį. „Roscosmos“ ir NASA susitarimu Rusijos kosmoso agentūra sukūrė oficialų pagrindą konkrečiai prisidėti.

— Kaip Europa dalyvaus „Deep Space Gateway“?

— ESA nuo 2012 m. stato du aptarnavimo modulius amerikietiškajai kosminei kapsulei „Orion“. Orionas bus erdvėlaivis, kuriuo astronautai, o dabar ir kosmonautai, skris į Deep Space Gateway ir kartu į Mėnulį.

— O taigi ir Europos astronautai?

– Taip, toks mūsų tikslas. Europos kosmoso agentūrai jos dalyvavimas Mėnulio stoties darbe turi dvigubą reikšmę. Pirma, tai yra pirmasis mūsų dalyvavimas žmonių skrydžiuose į kosmosą už žemos orbitos skrydžių aplink Žemę ribų. Antra, mūsų dalyvavimas „Deep Space Gateway“ kompensuos mūsų ISS gamybos išlaidas iki 2024 m. Kartu su aptarnavimo moduliais, žinoma, yra ir kitų dizaino elementų, kuriais galėtume prisidėti prie Mėnulio stoties kūrimo.

- Ir kas tai yra?

— Vienas iš variantų būtų variklio elementas mėnulio stočiai. Tai būtų 20 kilovatų jonų variklis. Antrasis elementas būtų modulis su ryšių terminalu, degalų bakais, oro šliuzo skyriumi mokslinei naudingajai apkrovai ir nauju adapteriu, prie kurio galėtų prisišvartuoti erdvėlaiviai. Galimas ir būsto blokas.

Kontekstas

Ryškiausia žvaigždė danguje priklauso Rusijai

Amerika grįš į Mėnulį – ir skris toliau

Erdvė nežino ribų

Ar Amerika buvo aplenkta kosmose?

NASA ir Rusija susitarė dėl bendradarbiavimo

— Kada galėjo prasidėti ankstyviausias „Deep Space Gateway“ kūrimas?

— Atskiri elementai jau kuriamos. Kartu su „Orion“ tai apima ir naują amerikietišką nešančiąją raketą – vadinamąją kosmoso paleidimo sistemą (SLS). Pirmasis SLS skrydis numatytas 2019 m. Tuomet planuojama į Mėnulio orbitą iškelti kapsulę „Orion“ su europietišku aptarnavimo moduliu. Mėnulio stoties statyba, pagal dabartinius planus, prasidės 2022 metais kartu su antruoju kapsulės „Orion“ skrydžiu. Tada atskiros dalys viena po kitos bus paleistos į Mėnulio orbitą ir ten sumontuotos. Kaip ir su TKS. Tačiau atstumas dabar bus beveik 400 tūkstančių kilometrų, o ne 400 kilometrų, kaip TKS. Žinoma, tai reiškia labai ypatingus iššūkius. Džiaugiamės, kad Rusija dabar yra su mumis vienoje valtyje. Rusija turi didelę patirtį kosminių stočių statyboje ir ilgalaikę skrydžiai į kosmosą.

— Iš Mėnulio būtų lengviau nuskristi į Marsą. Nereikėtų įveikti gravitacija.

- Visiškai teisingai. Visi skrydžio į artimiausią mūsų planetą scenarijai yra pagrįsti Marso erdvėlaivio konstravimu kosmose. Jei būtų įrengtas jonų variklis, jis galėtų, pavyzdžiui, paleisti iš Mėnulio orbitos. Naudojant šio tipo variklius reikia daug mažiau degalų nei įprastiems cheminiams varikliams. Tai padidintų erdvėlaivio naudingąją apkrovą.

— Kaip planai Mėnulio orbitoje pastatyti kosminę stotį kaip trampliną skrydžiui į Marsą dera su planais sukurti Mėnulio bazę, apie ką jie svajoja? kosmoso agentūros?

„Abu šie planai puikiai dera kartu. Pastaraisiais dešimtmečiais JAV buvo nuolat kalbama apie žmogaus sugrąžinimą į Mėnulį. Šis troškimas tradiciškai labiau būdingas respublikonų vyriausybėms nei demokratams, kuriems labiau patinka Marsas kaip a sekantis tikslas Amerikos astronautika. NASA paskirtasis administratorius Jimas Bridenstine'as neseniai tvirtai pasisakė už grįžimą į Mėnulį.

Multimedija

SSRS kosminės programos paslaptys

„Didžiosios kosmoso agentūros akivaizdžiai laikosi tos pačios nuomonės dėl tolesnių žingsnių kosmose. Ar su tuo sutiks, pavyzdžiui, tokie politikai kaip Donaldas Trumpas?

– Mes to norėtume. SU Amerikos prezidentas taip tikrai nebus paprastas dalykas. Laukiu, kaip JAV reaguos į Igorio Komarovo pasiūlymus įtraukti tokias šalis kaip Kinija, Indija, Brazilija ar Pietų Afrika. Priešingai nei Europa, Amerika visada santūriai bendradarbiavo su Kinija.

Tikiuosi, kad Amerikos ir Kinijos santykiai kosminių skrydžių srityje pagerės. Europa čia galėtų atlikti tarpininko vaidmenį. Tačiau nereikėtų turėti iliuzijų, kad valdant D. Trumpui politinės vadovybės pozicija greitai pasikeis.

„InoSMI“ medžiagoje pateikiami išskirtinai užsienio žiniasklaidos vertinimai ir neatspindi „InoSMI“ redakcijos pozicijos.

Nuo elektrinių statybos ir mėnulio išteklių kasybos iki kosminis turizmas ir gyventojų pertekliaus problemas.

Žymės

Prieš pusšimtį metų atrodė, kad jau ne už kalnų ta diena, kai žmonės tarsi į savo sodybą skris į Mėnulį. Šiandien jūs negalite skristi į Mėnulį, net jei labai to norite: nėra tinkamų raketų. Technologijos pažengė į priekį, bet pilotuojami kosmoso tyrinėjimai – ne.

Rusų astronomas Vladimiras Surdinas kartą pastebėjo: tarp užkariavimo Pietų ašigalis o pirmosios bazės įkūrimas ant jo užtruko 45 metus, o į Marianų įdubą žmogus grįžo tik praėjus 52 metams po pirmojo nardymo.

Paskutinė amerikiečių ekspedicija į Mėnulį, kaip „Apollo“ programos dalis, įvyko 1972 m., tai yra prieš 45 metus. Jei patikėsite pateikta analogija, pagal kurią nuo sunkiai pasiekiamo taško atradimo iki visiško jo ištyrimo praeina maždaug 50 metų, tai artimiausiu metu turėtume tikėtis naujų skrydžių į Mėnulį.

Be to, šį kartą žmonija turi nuodugniau įsitvirtinti Mėnulyje, nes Mėnulio kolonija gali turėti ir pragmatišką tikslą, ir komercinį komponentą. Vyriausybės žiūri į Mėnulį kaip į išteklių šaltinį, verslininkai kaip į milijardierių kurortą, o mokslininkai kaip į kosminė laboratorija, o romantikai – kaip pirmoji stotelė žmonių apsigyvenimo erdvėje kelyje.

Kas dalyvauja naujose mėnulio lenktynėse?

Išdėstymas tarpplanetinė stotis"Luna-24"

1976 metų rugpjūtį sovietų erdvėlaivis Luna-24 nusileido ant Mėnulio paviršiaus Krizės jūros zonoje. Jis išgręžė dviejų metrų skylę, ištraukė mėnulio dirvožemio pavyzdį ir nugabeno į Žemę. Šis skrydis pasirodė esąs paskutinė misijaį Mėnulį XX amžiuje – kitas nusileidimas Žemės palydovo paviršiuje įvyko tik po 37 metų, 2013 m.

Jį atliko kinų aparatas Chang'e-3, nugabenęs ten nedidelį Mėnulio marsaeigį. Misija buvo Kinijos didesnės mėnulio programos dalis, o kitas svarbus etapas planuojamas 2017 m. pabaigoje ir 2018 m. pradžioje. Šį kartą kinai planuoja į Žemę atvežti savų dirvožemio mėginių iš atvirkštinė pusė Mėnulis, kuriame niekada nenusileido joks erdvėlaivis.

Kinijos desantas Chang'e-3

2018 metų pradžioje taip pat planuojama paleisti Indijos Mėnulio stotį Chandrayaan-2 – jos užduotis yra nusileisti Mėnulyje ir paleisti Mėnulio marsaeigį. Nei Indija, nei Kinija kol kas nepaskelbė konkrečių planų dėl pilotuojamo skrydžio į Mėnulį artimiausioje ateityje. Tačiau Japonija tai padarė, oficialiai išsikėlusi tikslą bendradarbiaudama su NASA iki 2030 m. nusiųsti žmogų į Mėnulį.

Pačioje Amerikos agentūroje iš planų už grįžti kuo greičiau Jie atsisakė vykti į Mėnulį dar 2011 m. Didžiausias JAV prioritetas – pilotuojamas skrydis į Marsą. Tokiu atveju Mėnulis gali tapti savotišku tranzito tašku – aplink jį orbitoje gali būti pastatyta stotis, iš kurios kils tarpplanetinis erdvėlaivis.

Tokios pasaulinės veiklos fone Rusija taip pat grįžo prie užduoties užkariauti Žemės palydovą. Iki 2017 m mėnulio programa jau spėjo gauti nemažą finansavimą iš valstybės, vėliau jį iš dalies prarado dėl krizės ir persiorientavo į vėlesnį laikotarpį. Pagrindiniai Rusijos programos planai susiję su siuntimu į Mėnulį automatinės stotys ir mėnulio dirvožemio mėginių pristatymas į Žemę 2019–2024 m.

Gerai pamiršta sena

Norint patekti į Mėnulį, reikia trijų pagrindinių komponentų:

• Sunkioji raketa, galinti nusiųsti krovinį į Mėnulį.
• Erdvėlaivis tarpplanetinėms kelionėms.
• Mėnulio nusileidimo modulis.

SSRS niekada neišsprendė žmogaus siuntimo į Mėnulį problemos dėl nesėkmingų sunkiosios raketos N-1 bandymų. Mėnulio modulis ir erdvėlaivis buvo sėkmingai išbandyti. Laivas buvo pavadintas Sojuz ir iki šiol naudojamas žmonėms pristatyti į TKS.

Erdvėlaivis Sojuz

Dažnas klausimas yra: „Kodėl negalime perdaryti to, kas jau buvo panaudota skristi į Mėnulį? Atsakymas: galite, bet tai neturi prasmės. Įsivaizduokite, kad jums reikia padaryti automobilį. Vargu ar eisite ieškoti modelio brėžinių prieš penkiasdešimt metų – jo sukūrimas kainuos brangiau, o rezultatas bus abejotinas. Dėl tos pačios priežasties 2017 metais nėra prasmės atkurti septintojo dešimtmečio raketą ir laivą – technologijos pažengė toli į priekį, o šiandien galima pasiekti geresnių rezultatų.

Naujoji Rusijos mėnulio programa iš pradžių buvo sukurta remiantis sunkiosios raketos „Angara-A5“ projektu. „Angara“ raketų linija, naudojanti aplinkai nekenksmingą kurą (palyginti su toksišku heptilu, kuriuo skraido protonai), buvo kuriama nuo 90-ųjų pradžios, o per visą šį laiką „Angara-A5“ buvo išbandytas tik vieną kartą – 2014 m. Dėl to dėl brangios raketos buvo nuspręsta jos eksploatavimo atsisakyti.

Paleidimo automobilis „Angara-A5“

Dėmesio Rusijos inžinieriai perėjo į sovietinę raketą „Zenit“, kurią privačios kosmoso kompanijos „SpaceX“ įkūrėjas Elonas Muskas kadaise pavadino „geriausia pasaulyje, išskyrus Falcon“. „Zenit“ buvo sukurta kaip viršutinė sunkiosios „Energia“ raketos pakopa, tačiau dabar planuojama ją modifikuoti ir paversti nepriklausomas vienetas vadinamas „Feniksu“.

Phoenix turi keletą pranašumų prieš Angarą. Pirma, jo sukūrimas turėtų kainuoti du ar tris kartus pigiau. Antra, Angarai kosmodrome būtina pastatyti atskirą paleidimo aikštelę, o Phoenix gali būti paleistas tiek iš Baikonūro, tiek iš Sea Launch – plūduriuojančios platformos, leidžiančios paleisti iš vandenyno. Tai leidžia paleisti tiksliai nuo pusiaujo, o tai suteikia raketai maksimalų pagreitį dėl Žemės sukimosi.

2016 metais anksčiau bankrutavusią „Sea Launch“ įsigijo „S7 Airlines“, kuri tuo pat metu iš Južmašo gamyklos užsakė 12 „Zenit“ tipo raketų. Pirmasis komercinis paleidimas iš šios svetainės planuojamas 2017 m.

Spėjama, kad pilotuojamam skrydžiui į Mėnulį bus galima panaudoti kelis Feniksus, sujungtus į vieną nešančiąją raketą. „SpaceX“ bando kažką panašaus įgyvendinti su „Falcon Heavy“ raketa, nors jos bandymai buvo atidėti keleriems metams.

„Roscosmos“ visiškai neatsisakė Angaros – naujausiais duomenimis, Vostochny kosmodrome jam vis tiek bus pastatyta paleidimo aikštelė, atsižvelgiant į būsimus pilotuojamus paleidimus.

Greitai turėtų prasidėti paleidimai į Mėnulį. Pirmasis rusiškas automatinis Mėnulio modulis į paskirties vietą turėtų pasiekti 2019 m., kaip „Luna-25 Glob“ misijos dalis. Tikimasi, kad misija išbandys technologijas minkštas nusileidimas Mėnulio pietinio ašigalio teritorijoje – perspektyvi teritorija kolonijai įkurti.

Jau daug metų vyksta naujos kartos erdvėlaivio „Federation“ kūrimas – jis turėtų pakeisti erdvėlaivius „Sojuz“ ir „Progress“ ir pristatyti keturis Rusijos kosmonautai. Pirmieji nepilotuojami erdvėlaivio paleidimai numatyti 2021 m., o pirmasis pilotuojamas skrydis – 2024 m.

Lyderis vis dar yra JAV

NASA taip pat kuria naują erdvėlaivį „Orion“. Jo bandymai buvo atlikti 2014 metais, o pirmasis pilotuojamas skrydis galėtų įvykti 2018 metų pabaigoje – ir tiesiai į Mėnulį.

Nepilotuojamas Orion skrydis iš pradžių buvo planuotas 2018 m. Skrydis į Mėnulį turėjo būti išbandymas tiek laivui, tiek sunkiajai SLS raketai, kurią sukūrė amerikiečiai, žvelgdami į Marso ekspediciją. Tačiau atsiradus Donaldo Trumpo administracijai, prasidėjo pokalbiai, kad kadangi paruošta įranga skris į Mėnulį, kodėl gi neaprūpinus jos įgula.

Vos prasidėjus NASA viešoms diskusijoms apie pilotuojamą skrydį, „SpaceX“ buvo pasirengusi 2018 metais į Mėnulį išsiųsti du turistus erdvėlaiviu „Dragon 2“ ir raketa „Falcon Heavy“.

Tačiau nei Falcon Heavy, nei SLS dar net nebuvo išbandyti. Potencialiai abi raketos gali tapti šiuolaikinėmis „čempionėmis“ pagal naudingąją apkrovą, tačiau teiginiai apie pilotuojamą paleidimą 2018 metais kol kas neatrodo realistiški.

„Atsarginė“ planeta

Elonas Muskas neslepia, kad pagrindinė jo motyvacija kolonizuojant Marsą yra sukurti „ atsarginė kopija» žmonija. Civilizacijos vystymosi šimtmetis atėjo sąžiningai ramus laikotarpisŽemės istorijoje – nebuvo staigūs pokyčiai klimatas, kritimai dideli meteoritai, grasinimai vulkaninė veikla ir kitos planetos istorijoje reguliariai įvykusios nelaimės.

Atsarginio namo idėja nėra nauja, ir Ciolkovskis ją rimtai aptarė. Pasirinkimų nėra daug – tai arba , arba Mėnulis.

Sublunarinis pasaulis

Mėnulio paviršius apytiksliai lygus trijų didžiausių Žemės valstybių – Rusijos, Kanados ir Kinijos – plotų sumai. Mėnulis yra 81 kartą lengvesnis už Žemę, o jo gravitacija yra šešis kartus mažesnė. Tačiau pagal kosminiu mastu Mėnulis ir Žemė yra maždaug tos pačios eilės kūnai. Kartais netgi sakoma, kad jie sudaro dvigubą planetų sistemą.

Mėnulis yra tik pusantro karto mažesnis už Merkurijų – tokio proporcingo palydovo neturi jokia kita planeta pasaulyje. saulės sistema(panaši sistema dabar kuriama buvusi planeta Plutonas ir jo palydovas Charonas, tačiau jie daug kartų lengvesni už Žemę ir Mėnulį).

Mėnulio paviršius netinkamas gyvybei pirmiausia dėl trijų veiksnių: temperatūros pokyčių nuo –150 ºC iki +120 ºC, kosminė spinduliuotė ir nuolatinis mikrometeoritų bombardavimas. Nuo viso to Žemę saugo atmosfera, kurios Mėnulis neturi – helio, vandenilio ir kitų dujų, garuojančių nuo paviršiaus saulės spinduliuotės įtakoje, pasitaiko labai retai.

Mėnulio paviršiuje yra storas dulkėto regolito sluoksnis, daugiausia susidedantis iš stiklo ir smėlio mišinio. Teoriškai jis galėtų būti naudojamas apsaugoti nuo radiacijos ir mažų meteoritų. Kaip ir Marse, Mėnulyje esančią bazę prasminga uždengti kelių metrų dirvožemio sluoksniu – tai galima padaryti, pavyzdžiui, naudojant valdomą sprogimą, kaip buvo numatyta sovietinės Mėnulio bazės „Zvezda“ projekte. .

Dėl saulės ultravioletinės spinduliuotės poveikio Mėnulyje esančios dulkės elektrifikuojasi ir yra ypač pavojingos sveikatai bei elektronikai. Skirtingai nuo antžeminių dulkių dalelių, kurias išlygina erozija, mėnulio dulkių dalelės yra smailios formos. Pasibaigus trečiajai Amerikos mėnulio ekspedicijų dienai, astronautų skafandrų pirštines dulkės nunešiojo beveik iki skylių.

Galima atsikratyti visų šių problemų po Mėnulio paviršiumi, tačiau sukurti tokią „pomėnulio“ bazę pareikalaus daug energijos. Yra ir gana egzotiškų pasiūlymų – pavyzdžiui, išgręžti daugybę kilometrų tunelių į Mėnulio storį, paversti juos ištisais peizažais. žemės tipas su dirbtiniu apšvietimu.

Sušalusios bazaltinės Mėnulio lavos tokios stiprios, kad platiems tuneliams nereikės jokių įtvirtinimų, o uolienų tankis leis jas užpildyti deguonimi, nebijant, kad visa tai tuoj pat ištekės. Norint juose sukurti tinkamas gyventi sąlygas, reikės gauti vandens, deguonies ir energijos.

Mėnulio šuliniai

„Luna-24“ misija pasirodė ne tik paskutinė XX amžiuje, bet ir itin naudinga – sovietų mokslininkai jos atvežtuose dirvožemio mėginiuose aptiko nedidelį vandens kiekį. XXI amžiaus pradžioje amerikiečių orbitinis zondas LRO, naudodamas rusišką detektorių, Mėnulio poliarinėse zonose aptiko dirvožemį, kuriame vandens koncentracija ne mažesnė kaip 3%. Hipotetinių misijų kaina iškart sumažėjo dėl galimybės nesiimti su savimi skystų atsargų.

Tačiau išgauti vandenį Mėnulyje nebus lengva – –150 ºC temperatūroje vandens ledas tampa stipresnis už plieną. Yra nuomonė, kad ateityje skriejančius lėktuvus į Mėnulį bus lengviau ir pigiau nugabenti. ledo kometos naudojant miniatiūrinius reaktyvinius variklius.

Išorinė elektrinė

Vienintelis prieinamas energijos šaltinis Mėnulyje yra Saulė. Dėl atmosferos trūkumo saulės baterijos Mėnulyje gali pagaminti nuo šešių iki aštuonių kartų daugiau energijos nei Žemės paviršiuje. Nebuvimas oro sąlygos ilgainiui gamyba tampa stabili.

Yra ištisi projektai Mėnulį paversti didžiule elektrine. Jei aplink Mėnulio pusiaują būtų pastatyta saulės baterijų juosta, ji galėtų generuoti energiją visą parą. Naudojant nukreiptą mikrobangų spinduliuotę, ji galėtų būti perduota į Žemę.

Tokių konstrukcijų statybą gali atlikti robotai ir dauguma Tam reikalingos medžiagos gali būti išgaunamos vietoje. Tačiau tokie projektai vis tiek labiau priklauso fantazijos sričiai.

Išteklių išgavimas

Po pirmųjų sėkmių tiriant Mėnulį (pirmasis sunkus zondo nusileidimas ant paviršiaus, pirmasis skrydis fotografuojant iš Žemės nematomą galinę pusę), SSRS ir JAV mokslininkai ir dizaineriai įsitraukė į „mėnulio lenktynes“. “ susidūrė su objektyviu iššūkiu: nauja užduotis. Reikėjo užtikrinti minkštą tiriamojo zondo nusileidimą Mėnulio paviršiuje ir išmokti į jo orbitą paleisti dirbtinius palydovus.

Ši užduotis nebuvo lengva. Pakanka pasakyti, kad Sergejui Korolevui, kuris vadovavo OKB-1, to niekada nepavyko pasiekti. 1963–1965 metais buvo atlikta 11 erdvėlaivių paleidimų (kiekvienas sėkmingai paleistas gavo oficialų „Luna“ serijos numerį) su tikslu minkštai nusileisti Mėnulyje ir visi nepavyko. Tuo tarpu OKB-1 darbo krūvis su projektais buvo per didelis, o 1965 metų pabaigoje Korolevas buvo priverstas minkšto nusileidimo temą perkelti į Lavočkino projektavimo biurą, kuriam vadovavo Georgijus Babakinas. Būtent „babakinitai“ (po Korolevo mirties) sugebėjo įeiti į istoriją dėl „Luna-9“ sėkmės.

Pirmasis nusileidimas mėnulyje

(Spustelėkite paveikslėlį, kad pamatytumėte erdvėlaivio nusileidimo Mėnulyje schemą)

Pirmiausia stotis Luna-9 1966 m. sausio 31 d. buvo nugabenta raketa į Žemės orbitą, o tada iš ten pajudėjo link Mėnulio. Stoties stabdymo variklis sumažino tūpimo greitį, o pripučiami amortizatoriai apsaugojo stoties nusileidimo modulį nuo atsitrenkimo į paviršių. Juos nufilmavus, modulis tapo darbiniu. Pirmieji pasaulyje panoraminiai vaizdai, gauti iš Luna-9 bendraujant su juo mėnulio paviršius patvirtino mokslininkų teoriją apie palydovo paviršių, nepadengtą reikšmingu dulkių sluoksniu.

Pirmasis dirbtinis Mėnulio palydovas

Antroji „babakiniečių“, naudojusių OKB-1 atsargas, sėkmė buvo pirmasis mėnulis. dirbtinis palydovas. Erdvėlaivis Luna 10 buvo paleistas 1966 metų kovo 31 dieną, o sėkmingas įterpimas į Mėnulio orbitą įvyko balandžio 3 dieną. Daugiau nei pusantro mėnesio moksliniai Luna-10 instrumentai tyrinėjo Mėnulį ir cismėnulio erdvę.

JAV pasiekimai

Tuo tarpu JAV, užtikrintai eidamos pagrindinio savo tikslo – žmogaus išlaipinimo Mėnulyje – link, greitai sumažino atsilikimą nuo SSRS ir pirmavo. Penki Surveyor serijos erdvėlaiviai švelniai nusileido ir atliko svarbūs tyrimai nusileidimo vietose. Penki Lunar Orbiter orbitiniai žemėlapiai sudarė išsamų paviršiaus žemėlapį didelės raiškos. Keturi bandomieji pilotuojami „Apollo“ erdvėlaivių skrydžiai, iš kurių du įskriejo į Mėnulio orbitą, patvirtino sprendimų, priimtų kuriant ir kuriant programą, teisingumą, o technologija įrodė savo patikimumą.

Pirmasis žmogus išsilaipino mėnulyje

Pirmosios Mėnulio ekspedicijos įgulą sudarė astronautai Neilas Armstrongas, Edwinas Aldrinas ir Michaelas Collinsas. Erdvėlaivis Apollo 11 pakilo 1969 metų liepos 16 dieną. Milžiniška trijų pakopų raketa „Saturn V“ veikė be problemų, o „Apollo 11“ pajudėjo į Mėnulį. Patekęs į Mėnulio orbitą, jis suskilo į Kolumbijos orbitinį modulį ir Eagle mėnulio modulį, kurį pilotavo astronautai Armstrongas ir Aldrinas. Liepos 20 d. jis nusileido Mėnulyje Ramybės jūros pietvakariuose.

Praėjus šešioms valandoms po nusileidimo, Neilas Armstrongas pirmą kartą išlindo iš Mėnulio modulio kabinos ir 1969 m. liepos 21 d., 2 valandas 56 minutes 15 sekundžių pasauliniu laiku. žmonijos istorija užlipo ant mėnulio regolito. Netrukus Aldrinas prisijungė prie pirmosios Mėnulio ekspedicijos vado. Mėnulio paviršiuje jie praleido 151 minutę, ant jo padėjo atributiką ir mokslinę įrangą, o mainais į modulį įkėlė 21,55 kg mėnulio uolienų.

„Mėnulio lenktynių“ pabaiga

Palikus nusileidimo bloką ant paviršiaus, Erelio pakilimo etapas pakilo iš Mėnulio ir susijungė su Kolumbija. Susijungusi įgula išsiuntė „Apollo 11“ į Žemę. Sulėtėjęs atmosferoje antruoju pabėgimo greičiu, komandų modulis su astronautais po daugiau nei 8 dienų skrydžio švelniai nugrimzdo į bangas Ramusis vandenynas. Pagrindinis tikslas„Mėnulio lenktynės“ pasiektos.

Tolimoji Mėnulio pusė

(Tolimosios Mėnulio pusės nuotrauka nuo erdvėlaivio Chang'e-4 nusileidimo)

Tai pusė nematoma iš Žemės. 1959 m. spalio 27 d. Sovietų Sąjunga nufotografavo tolimąją Mėnulio orbitos pusę. kosminė stotis„Luna-3“, o po daugiau nei pusės amžiaus, 2019 metų sausio 3 dieną, Kinijos erdvėlaivis „Chang'e-4“ sėkmingai nusileido ant tolimosios pusės paviršiaus ir atsiuntė pirmąją nuotrauką nuo jo paviršiaus.