Что мы забыли на Луне?
Проекты покорения спутника
Луна - единственный естественный спутник Земли. Мечтатели всего мира всегда задумчиво глядели в ее сторону в надежде однажды ее покорить, и только в середине двадцатого века человечество решило превратить эти грезы в реальность, именно тогда человек ступил на поверхность Луны. Теперь же, в 21-ом веке, создаются уникальные проекты по изучению этой планеты, о которой мы так мало знаем. В ближайшие 5-10 лет человек вновь посетит наш спутник, космические "экскурсии" по Луне станут вполне естественным способом проведения отпуска, а столь пугающая многих своей неизведанностью обратная сторона планеты будет изучена луноходами.

Кадр из фильма Стенли Кубрика "Космическая Одиссея:2001"
Что такое «Аполлон» и что он дал науке?
Наверное, не существует человека, который ни разу не слышал бы об этой миссии или не смотрел бы о ней блокбастеры. Всем известно, что это – программа пилотируемых космических полетов к Луне. Но какие важные открытия были сделаны учеными в ходе этой миссии? Ведь не может же быть, что миллиарды долларов тратились ради одной красивой фразы Нила Армстронга и прогулки по Морю Спокойствия?
«Сатурн»

И советские, и американские ученые пытались построить ракету-носитель, которая выдержит все испытания. Американский «Сатурн» был спроектирован и построен быстрее. Даже на сегодняшний день «Сатурн-5» считается самой грузоподъемной ракетой, именно она смогла вывезти груз в 141 тонну на околоземную орбиту, а при запуске она весила 2965 тонн (это приблизительно 2,5 тысячи легковых автомобилей). Из этой массы 46,8 т – это сам корабль «Аполлон» плюс три ступени: на первой (2290т) было пять кислородно-керосиновых двигателей, на второй (496,2 т) – тоже пять двигателей, но работающих на жидком водороде и жидком кислороде, а на третьей ступени (123 т) – один водородно-кислородный двигатель, аналогичный использованному на второй ступени. Первый же запуск «Сатурна-5» был совершен к Луне: ракета облетела планету вместе с экипажем «Аполлона-8» (предыдущие 7 проектов не увенчались таким успехом), миссия прошла успешно, поэтому технологию «Сатурн-5» использовали еще 13 раз – до завершения программы «Аполлон».

"Сатурн-5" перед запуском "Аполлон-4". 1967 год.
Фото - "NASA"
Бортовой компьютер

Apollo Guidance Computer (AGC) – так называлась вычислительная машина, сопровождавшая «Аполлон». Его функция заключалась в контроле движения и навигации модуля. Именно он стал первым компьютером, содержащим микросхемы, что было действительно огромным шагом в развитии технологий в этой области, ведь AGC – прадедушка наших смартфонов. Интересно, что в том компьютере были 16-битный процессор и состоявшая из 2048 слов оперативная память. Для сравнения, это меньше 15 твиттов.



Бортовой управляющий компьютер КА Аполлон
Фото - "NASA"
Уголковый светоотражатель. Фото - "NASA"
Светоотражатели

Польза «Аполлона» заключается не только в том, что ради этой миссии были созданы все самые последние разработки технологий. Помимо этого, астронавты брали образцы грунта и проводили собственные эксперименты. Например, во время миссий «Аполлон-11», «Аполлон-14» и «Аполлон-15» на поверхности Луны были установлены уголковые светоотражатели – это большие шестигранные пластины, благодаря которым можно измерить наиточнейшее расстояние между Землей и Луной, послав и получив обратно лазерный сигнал. Этими пластинами пользуются до сих пор, ведь для научных целей постоянный контроль за этим расстоянием крайне важен. Такие же светоотражатели позднее были установлены советскими роботами «Луноход-1» и «Луноход-2».
Временное затишье
Однако "Лунная гонка", вскоре завершилась. Только представьте, в последний раз нога человека ступала на Луну больше 40 лет назад. После того, как Джин Кернан и Хариссон Шмидт в 1972 году улетели домой, на Землю, человечество не зашло дальше Международной Космической станции, хотя она задумывалась как промежуточный пункт. Города на Луне, научные базы и космические полеты на дальние расстояния – все это осталось в научно-фантастических рассказах Хайнлайна.



Именно в этот период появилось скептическое отношение к дальнейшему освоению космоса, которое сохраняется до сих пор. Человечество, зная, что открытия прошлого не принесли ничего в практическом плане, считает, что государство не должно тратить свой бюджет на освоение космоса. По данным РБК цена создания и поддержания МКС находится выше отметки в 150 млрд долл. А в 2005 году на «лунную программу» США было затрачено около 170 миллиардов долларов.
Науке важно любое расширение границ исследования. Наука никогда не задумывается о том, что это может дать: она просто идет вперед, вперед к неисследованным объектам, пытается узнать об этом как можно больше, составить впечатление полное. Достаточно сказать, что мы еще не копали, не бурили Луну лучше, чем на полтора-два метра. Вот что бы мы знали о земном шаре, если бы только с помощью его исследовали на два метра вглубь? Да ничего! И Луну мы еще практически не исследовали. Не было ни одного космического аппарата на обратной стороне Луны, вернее, на поверхности обратной стороны, а она совсем не такая, как видимая. Мы не знаем о происхождении Луны почти ничего: как она образовалась, почему только наша планета награждена таким гигантским спутником? А у таких похожих планет, как Марс и Венера, нет таких спутников? Мы много чего не знаем, а для науки главное – выяснить факты о природе.
А что полезного можно получить, меркантильного от Луны? Ну, чаще всего говорят о легком изотопе Гелия (Гелий-3), который хорошим топливом для термоядерных электростанций мог бы служить. На Луне он есть, в верхнем слое грунта. На Земле его совсем практически нет. Так что может быть и экономическая выгода со временем появится. А пока это просто исследования, научные исследования.

Владимир Сурдин
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ
Возрождение

В наше время человечество вновь стало грезить о космосе: помимо десятков фильмов, выпускаемых ежегодно лучшими киностудиями мира, возобновились и серьезные исследования в этой сфере. Появляются и серьезные проекты, финансируемые частными компаниями, готовые покорять Луну, Марс и другие близкие к нам объекты.
Да он и не умирал никогда этот интерес. Как только появлялись деньги, так и стремились ученые расходовать их на исследование Луны. Первый этап был связан, естественно, с идеологией – борьба между советской и американской идеологией в том числе происходила и в космонавтике: кто первым доберется до Луны, кто запустит первый спутник вокруг нее, человека на нее пошлет – все это были знаковые достижения, которые выводили ту или иную идеологию (коммунистическую или капиталистическую), поэтому деньги на это находились.
Владимир Сурдин
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ
В 2001 году в истории космонавтики произошло значимое событие. Деннис Тито стал первым космическим туристом. Этот предприимчивый человек, управляя крупной инвестиционной компанией, никогда не забывал о своей мечте оказаться в космосе. И ему удалось её осуществить, заплатив, естественно, немалую сумму денег. Тогда предприниматели смекнули, что на космосе действительно можно зарабатывать. Сегодня крупнейшие бизнесмены, стоящие во главе частных компаний, предлагают всем желающим (из тех, впрочем, кто обладает достаточным средствами для покупки билета) отправиться в космический полет. Еще недавно речь шла только о полете на МКС и околоземную орбиту. Сегодня в графе «пункт назначения» уже появилась Луна.



Первый в мире космический турист и мультимиллионер Деннис Тито.
Фото ©REUTERS
Лунный тест-драйв
SpaceX
Ожидаемая дата полета: 2018 год
Ракета-носитель: Falcon Heavy
Капсула: SpaceX Dragon 2
Маршрут: лунная орбита
Самый амбициозный проект был заявлен Илоном Маском. В 2016 году его компания пообещала, что уже в 2018 два гражданских лица отправятся в беспилотный полет вокруг Луны, повторяя орбитальный маршрут миссии «Аполлон». Билеты уже приобретены, однако имена туристов держатся компанией в секрете.
Сложностей в этом полете пока больше, чем уже решенных вопросов: из проверенного технического оборудования есть только стартовая площадка – площадка 39A в космическом центре им. Кеннеди (она использовалась в программе «Аполлон» в конце 60-х – начале 70-х годов). Ракета и капсула на момент анонса и вовсе находились в стадии проекта. Первые испытания ракеты намечены на
лето этого года, после чего она еще должна будет слетать на МКС, чтобы доставить груз. Но смогут ли такие испытания гарантировать безопасность двух неподготовленных людей в лунной миссии? Особая сложность возникает при облете Луны: на ее обратной стороне туристы, скорее всего, потеряют связь с Землей, и, в случае каких-либо проблем, будут вынуждены решать их сами.
Турпутевка на Луну
SPACE ADVENTURES + РКК «ЭНЕРГИЯ»
Ожидаемая дата полета: начало 2020-х
Корабль: «Союз»
Маршрут: лунная орбита
Преимущество Space Adventures очевидно: именно эта компания уже отправила в космос 7 туристов. Пока, правда, только на МКС.
Компания работает совместно с РКК «Энергия». Ничего не должно измениться и при подготовке полета к Луне. Туристы отправятся в космос на русском «Союзе». Около 10 дней они проведут на Международной космической станции, чтобы адаптироваться. И только после этого они будут отправлены в орбитальный полет вокруг Луны. «Для реализации полета будет использована
двухпусковая схема, когда одним запуском на орбиту выводится корабль «Союз», а вторым — разгонный блок ДМ с дополнительным герметичным отсеком. Они стыкуются, далее блок ДМ обеспечивает импульс для облета Луны. Топливо корабля «Союз» в этом случае будет использоваться для коррекции баллистической траектории" – рассказал Владимир Солнцев, генеральный директор РКК «Энергия»

Трамп "заказал" луну
Государственный проект NASA
У кабинета Дональда Трампа в приоритете Марс, что сказалось на финансировании проектов НАСА. Впрочем, орбитальной лунной станции, которую агентство пообещало построить к 2030 году, похоже, все-таки быть: ее планируют использовать не только для исследования Луны, но и в качестве перевалочного пункта для других космических миссий.
Проект пока находится на самой начальной стадии: НАСА работает над своей самой мощной ракетой "Space Launch System", которая в будущем должна будет доставить на лунную орбиту материалы для строительства станции. Согласно планам агентства уже в середине 20-х годов SLS начнет летать с материалами к лунной орбите.

Сама станция должна выйти в итоге небольшой: в ней будет модуль электроснабжения, небольшой жилой отсек для отдыха находящейся в ней команды, стыковочные шлюзы и исследовательский модуль. Наличия постоянного экипажа на ней не планируется.
Gateway можно будет перемещать: она сможет поддержать роботизированные или пилотируемые миссии на поверхности Луны или подняться на высокую орбиту, где послужит портом для исследовательских команд, которые отправятся с нее в другие точки Солнечной системы.
Уильям Герстенмайер
заместитель главы NASA по пилотируемым программам
Вторым шагом в этой программе будет создание Deep Space Transport – многоразового космического аппарата, который сможет доставлять астронавтов или груз от космопорта до мест космических миссий и затем возвращаться обратно в порт.



борьба луноходов за
30 млн $
Луноход нового поколения от Google и Фонда X Prize
Совсем скоро состоится запуск аппаратов, участвующих в конкурсе, организованном Google и Фондом X Prize. Они совместно учредили премию Google Lunar X PRIZE. Условия конкурса следующие: участникам предлагается соорудить луноход на неправительственные деньги, посадить его на поверхность нашего естественного спутника и приступить к его изучению.
Программа стартовала ещё в 2007 году. Тогда к работе приступило множество команд из различных стран, из них в финал прорвались пять (они успели подписать контракт на космический запуск до конца 2016 года). Теперь бороться за первое место будут участники из Японии, Израиля, Индии и США, а также команда Synergy Moon с международным составом.
Призовой фонд премии составляет 30 млн долл., 20 из которых получит победитель, а остальные будут распределены между участниками за выполнение дополнительных заданий.
Главной проблемой являлся именно поиск инвестиций для создания аппарата. Конечно, государство могло поддержать команду учёных из своей страны, но его вклад не должен был превышать 10% от общих затрат, что весьма несущественно. Задача проекта Google Lunar X PRIZE - сделать полёты на Луну не такими дорогими, найти способы сократить статьи расходов. Кроме того, такие конкурсы привлекают людей к самостоятельному исследованию космоса, а также поощряют инвесторов, готовых поучаствовать в рискованной программе. В общем, изучение Луны постепенно становится рыночным товаром, который вскоре будет доступен всем, у кого есть средства на приобретение такой экзотики.
Божественный луноход
Грядущие проекты Китая
Когда-то давно китайская богиня Чанъэ выпила эликсир бессмертия, который унёс её на Луну. В ближайшее время на Луну, возможно, унесётся еще и "Чанъэ-6" - уже не божество, а китайский луноход.
о романтичном названии проекта
Однажды китайскому "Гераклу" - лучнику Хоу И - поступил необычный заказ. Землю Китая иссушали сразу десять солнц, от жара которых плавились даже камни. Это были сыновья небесного владыки Ди Цзюня, но даже родители не могли уговорить их вернуться к старому порядку и выходить на небо по очереди. Хоу И взял свой лук, красный колчан с десятью стрелами и свою жену, богиню Луны, Чанъ Э.
Хоу И убил девять солнц и оставил в живых последнее только потому, что предусмотрительный император Яо приказал вытащить из его колчана последнюю стрелу.
Это спасло людей, но обрекло на земную жизнь героя и его жену: расстроенный гибелью сыновей небесный владыка изгнал их с неба. Чанъ Э не могла вынести такого падения в статусе. От ее упреков Хоу И сбежал в горы КуньЛунь, где раздобыл волшебный эликсир бессмертия. Если бы его выпил один человек, то он стал бы богом, если же два, то они обрели бы бессмертие. Он решил выпить его с женой во время праздника.
У жены, впрочем, были другие планы. Дождавшись отлучки мужа из дома, она залпом выпила эликсир одна. Хоу и подоспел как раз к моменту, когда Чанъ Э улетала в небо. Он вскинул лук, но так и не смог выстрелить в собственную жену.
Чанъ Э долетела до неба, но, побоявшись насмешек в Небесном дворце, поселилась в Лунном. Она до сих пор одна, с ней живет только белый заяц, который вечно толчет в своей ступке лекарство бессмертия, и дровосек У Ган, за проступки приговоренный к рубке дерева, которое всегда восстанавливается.

Уникальность "Чанъэ-6" заключается в том, что полетит он на невидимую сторону Луны, что ранее не удавалось никому. Основные же задачи лунохода будут заключаться в минералогической и геохимической разведках для изучения того, как формировалась и развивалась лунная кора, а также в наблюдении и передаче на сверхдлинных
частотах сигналов из "Тёмных Веков Вселенной". Миссия Чанъэ - 6 состоится в том случае, если его собрат - Чанъэ-5 - успешно слетает на Луну, выполнит свою задачу по сбору образцов почвы с видимой её поверхности и вернется невредимым обратно.
Справка
Темные века - этап развития нашей вселенной, длившийся 380 000—550 млн лет назад. Тогда все пространство было заполнена водородом и гелием, реликтовым излучением, излучением атомарного водорода на волне 21 см.
Снимок обратной стороны Луны

Фото - NASA
Ее фотографировали, мы хорошо знаем карту обратной стороны Луны. Но посадка туда требует организации радиосвязи: должны посадить аппарат и как-то с ним общаться, что-то с него получать. Радиоволны сквозь Луну не проходят, значит, нужно запускать дополнительные спутники-ретрансляторы, которые приняли бы сигнал с севшего туда аппарата и передали его на Землю. Пока не было такой возможности – это дороговато сразу несколько аппаратов запускать. Но китайцы сообщили, что года через два с половиной посадку на обратной стороне Луны они обещают сделать. Первыми в истории! Китай очень активно этим занимается.
Владимир Сурдин
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ
Ученым предстоит еще немало работы, но день, когда луноход из Поднебесной сможет передать сигнал с обратной стороны Луны, будет, безусловно, вписан в историю.
На сегодняшний день множество проектов находится в разработке, а некоторые задумки ученых пока не дошли даже до стадии плана подготовки. Одно известно точно: ученые не оставят попыток полноценного изучения Луны, ведь она является отправной точкой для освоения всего космоса.
Над текстом работали:

Элиза Данте, студентка 204 группы дневного отделения факультета журналистики МГУ
Аля Сабрицкая, студентка 204 группы дневного отделения факультета журналистики МГУ
Мария Тершукова, студентка 204 группы дневного отделения факультета журналистики МГУ
Татьяна Сергеева, студентка 204 группы дневного отделения факультета журналистики МГУ
Made on
Tilda