47 лет назад человек впервые ступил на поверхность Луны. Американские астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин в рамках миссии «Аполлон-11» высадились на естественный спутник Земли 20 июля 1969 года. Вплоть до 1972 года НАСА отправляло астронавтов на Луну. На данный момент шесть успешных высадок по программе «Аполлон» — единственные за всю историю человечества случаи, когда человек оказывался на поверхности другого небесного тела. После этого земляне, казалось бы, забыли о Луне. «Футурист» рассказывает, почему это было неверным решением и что полезного может принести человечеству Луна.
Колонизация Луны — избитая тема в научной фантастике. Еще в ходе первой лунной гонки США и СССР планировали создать на Луне собственные базы. В США прорабатывались проекты лунных баз Lunex Project и Горизонт (Project Horizon). В СССР существовал проект базы «Звезда», который должен был завершить советскую лунную программу в 1980-х. Однако после того, как США в рамках программы «Аполлон» отправили к Луне 11 пилотируемых экспедиций, шесть из которых включали высадку астронавтов на поверхность планеты, советские проекты лунных баз был свернуты. Вскоре и Штаты охладели к Луне, довольствуясь статусом победителя лунной гонки. Исследования Луны прекратились на долгие десятилетия, однако сегодня разговоры о колонизации земного спутника возобновляются — хотя на фоне споров о том, доставит ли Илон Маск людей на Марс или нет, они кажутся тихим ропотом.
Зачем нам база на Луне
Лунная база глазами художника
Можно сколько угодно говорить о том, что различные государства в разное время собирались соорудить на Луне военные базы. Но то, что Луна представляет особый интерес для ученых, не вызывает сомнения. Cтарший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга Владимир Сурдин в интервью «Футуристу» высказал мысль о создании на Луне хранилища информации — своеобразной базы данных о земных формах жизни и достижениях человеческой цивилизации. Кроме того, н аш спутник — идеальное место для размещения астрономического инструментария.
Особенности земной среды создают астрономам немало проблем. Наша атмосфера поглощает часть диапазона электромагнитного излучения, и астрономы сильно ограничены в возможностях радионаблюдения космических объектов. Ионосфера Земли, испускающая электромагнитные волны, искажает радиосигналы. Городская засветка, облачность, колебания воздуха мешают оптическим наблюдениям за небесными объектами. Земная гравитация не позволяет сконструировать высокоточное оборудование крупных габаритов: многотонные конструкции неизбежно деформируются. Самое лучшее место для земной обсерватории — горы, но даже небольшое землетрясение может испортить астрономам жизнь.
На Луне этих проблем не существует. Разреженная атмосфера дает радиоастрономам возможность пройтись по всему спектру электромагнитного излучения. Кроме того, практически полное отсутствие атмосферы подразумевает отсутствие облаков и колебаний газовой среды, которые мешают ученым проводить оптические наблюдения. Температура на дне лунных кратеров практически совпадает с температурой, до которой обычно охлаждают датчики в астрономических лабораториях (70 К). Слабая гравитация позволяе т смонтировать конструкции колоссальных размеров: оптический телескоп с эквивалентным размером зеркала 25 м, установленный на Луне, в 100 раз превысит возможности телескопа Хаббл. Низкая сейсмическая активность гарантирует высочайшую точность измерений и сохранность аппаратуры: «лунотрясения» сдвигают грунт всего лишь на миллиардную долю метра. А расстояние между Землей и Луной дает возможность создать колоссальную систему из радиотелескопов (радиоинтерферометр), расположенных на разных небесных телах. Система «Земля – Луна» позволит ученым наблюдать за планетными системами ста ближайших звезд и вычислять расстояние между небесными объектами с точностью до долей миллиметра.
Условия на Луне позволяют не только устанавливать телескопы, но и конструировать их. На Луне имеются огромные запасы сырья, из которого можно получать алюминий, керамику и сверхпрочные стекла, необходимые для изготовления телескопов. Исключительно сухая среда на Луне позволит производить стекло, прочное, как сталь. У такого стекла должен быть низкий коэффициент теплового расширения. Из него можно делать не только оптические зеркала, но и сами телескопы.
Все это заставляет ученых задуматься о переезде на Луну. Японское агентство по космическим исследованиям планировало к 2030 году ввести в строй обитаемую станцию на Луне, но в марте 2010 года японцы отказались от пилотируемой лунной программы в пользу роботизированных поселений. О своих планах по созданию лунной базы высказывался и Китай. Российская РКК «Энергия» и НАСА в настоящее время обсуждают проект обитаемой окололунной станции. Первые предложения по будущей программе могут быть представлены уже в первой половине 2017 года.
По словам Игоря Митрофанова, доктора физико-математических наук и заведующего отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН, стратегическая цель российской Федеральной космической программы (ФКП) — создание в окрестностях южного полюса Луны посещаемой базы. Планируется разместить там оптическую обсерваторию и автоматический телескоп-радиоинтерферометр, состоящий из отдельных радиотелескопов, разбросанных по поверхности Луны.
Однако это все в долгосрочной перспективе. А пока ученые только подбираются к Луне, исследуя ее с помощью зондов.
Российское НПО имени Лавочкина занимается «Лунной программой», в рамках которой к небесному телу отправится четыре космических аппарата. Первый аппарат, демонстрационная посадочная станция «Луна-25» будет запущена уже в 2019 году. «Луна-26», которая выйдет на орбиту Луны в 2020 году, будет собирать и передавать на Землю информацию с посадочной станции, а также исследовать поверхность Луны с высоты 50 км. Кроме того, на более высокой орбите будет реализован астрофизический эксперимент ЛОРД, нацеленный на изучение нейтрино и космического излучения. В 2021 году Роскосмос и ЕКА запустят аппарат «Луна-27» с криогенной бурильной установкой на борту, который «прилунится» на южном полюсе и будет собирать и исследовать образцы льда. Последний аппарат программы, автоматическая станция «Луна-28» (2024 год) будет оснащена грунтозаборным устройством и возвратной ракетой для доставки образцов на Землю.
Помимо научных экспериментов, в рамках «Лунной программы» будет отрабатываться мягкая посадка на поверхность небесного тела. Средства и методики, наработанные в ходе миссий, в перспективе будут применяться в посадочных экспедициях по доставке на Луну на поверхность целевых комплексов будущей базы.
Гонка продолжается
После 2025 года Россия будет готовиться к пилотируемым полетам. Ранее в Роскосмосе планировали отправить человека на Луну уже к 2025 году, но из-за сокращения финансирования график сдвинулся.
Тем временем НАСА в 2018 году планирует запустить миссию EM-1 (Exploration Mission 1), в ходе которой будут проводиться испытания сверхтяжелой ракеты SLS. Ракета-носитель доставит корабль Orion на лунную орбиту (где тот пробудет 6 дней), а также оставит на орбите несколько научно-исследовательских спутников. В 2023 году в рамках EM-2 американцы планируют осуществить седьмую в истории человечества высадку на Луну.
Кто победит в гонке на этот раз, пока неясно, да и вряд ли это важно. Важно то, что после долгих лет тишины, спотыкаясь о финансовые трудности, Земля вновь поворачивается лицом к своей спутнице.
Зачем китайцы хотят построить на Луне обитаемую базу?
Китай, по мнению исследователей, обладает наибольшими шансами первым освоить земной спутник. Согласно проектам, китайская база на Луне появится уже к 2050 году. Чем планирует заниматься Поднебесная в космосе? Что даст человечеству колонизация спутника, и есть ли шанс у России «урвать» свою часть Луны?
Вопреки распространенному мнению, рисующему Луну однообразной, бесполезной и лишенной ресурсов пустыней, спутник является настоящим кладезем полезных ископаемых. Некоторые из них, будучи редкими на Земле, на Луне находятся в изобилии, а потому их добыча на планете обходится намного дороже доставки с космоса.
Главным образом это касается гелия-3 – газообразного вещества, которое может использоваться в качестве топлива для термоядерного реактора. Он безопасен и не оставляет долгоживущих радиоактивных отходов.
Высвобождение энергии при сгорании 1 тонны редкого изотопа, вступившей в реакцию с дейтерием, эквивалентно сгоранию 15 млн тонн нефти. Цена всего за литр этого газа достигает 1200 долларов.
На Земле запасы гелия-3 составляют 35 тысяч тонн. На Луне – 2,5 миллиона тонн. Этого топлива хватило бы человечеству на многие тысячелетия вперед. Кроме того, местные пейзажи таят в себе железо, алюминий, титан, замороженную воду на полюсах и атомарный кислород.
Отсутствие атмосферы и дешёвая солнечная энергия открывают новые горизонты для развития металлургии и электроники. Лунные условия позволили бы более подробно изучить космос и возможности биологии. Поэтому у многих стран есть свои виды на спутник.
Вторая Холодная война
Помимо Китая на Луну претендуют США с программой «Артемида», Евросоюз, Япония, Россия и даже Индия. В 2020 году Штаты отказались считать спутник достоянием человечества и открыли гонку за его обладание.
Китай недавно присоединился к освоению космоса, но уже стал крупным игроком. Он успел запустить несколько луноходов, доставить на Землю лунный грунт и к 2024 году собирается развернуть на спутнике роботизированную научную станцию. У Поднебесной есть все шансы составить конкуренцию американцам и урвать значительный кусок Луны.
Россия, сообщившая в 2015 году, что не может построить собственную базу на Луне из-за недостатка средств, с 2020 года пытается объединиться с Китаем. Важно первыми установить форпост на выгодных лунных территориях, пока этого не сделал Запад.
Впрочем, добыча полезных ископаемых здесь имеет второстепенную роль. Главная цель Китая – доминирование в мире. Обитаемая база на Луне позволит контролировать околоземное космическое пространство и обеспечит абсолютное господство в космосе.
Кроме того, на Луне можно будет испытывать новое вооружение и перенести туда средства слежки и подавления связи со спутников вероятного противника. Спутник буквально даёт преимущество по высоте. Не построить на нём базу значит навсегда вычеркнуть страну из списка великих держав.
Конечно, нет худа без добра. Военное соперничество является хорошим подспорьем для развития науки и технологий. Ожидается, что вторая лунная гонка сделает возможной полноценную колонизацию спутника поселенцами с Земли и значительно упростит освоение космоса человеком.
Колония на Луне: реальное будущее или фантазии миллиардеров?
Сможем ли мы создать колонии на Луне?
В те годы, годы после программы «Аполлон», мы ожидали, что NASA или некие международные космические силы будут работать над космическими базами в реальной жизни. Более четырех десятилетий спустя мы все еще ждем нашу «лунную базу Альфа», хотя это не от отсутствия интереса. Бывшие астронавты, предприимчивые мечтатели или мечтательные предприниматели, все они хранят мечту о лунной колонии. Сегодня, благодаря слиянию технологий, денег и политических интересов эта идея может выйти за пределы научной фантастики ближе к реальности».
Далее — от первого лица.
Почему ы до сих пор не колонизировали космос?
Из моих интервью с космологами, представителями отрасли и футурологами стало известно, что существует неофициальный план, который медленно формируется для колонизации Луны. Во-первых, частные космические компании ищут способы снизить расходы на запуск. Прямо сейчас, как говорит SpaceX, каждый запуск ракеты Falcon 9 обходится ей в 62 миллиона долларов, а более мощной Falcon Heavy — 90 миллионов долларов. Спутниковые компании и другие хотят получать нечто вроде оптовой скидки, заказывая полеты в космос. SpaceX доставляет еду и припасы на Международную космическую станцию, в надежде начать отвозить астронавтов к концу 2019 года.
Затем появятся летающие и орбитальные платформы. Китайцы планируют запустить орбитальную космическую станцию к 2020 году, в то время как NASA обратилось к частным компаниям с предложением разработать лунную орбитальную платформу-шлюз возле Луны к 2022 году. Она может стать стартовой площадкой NASA для будущих экспедиций и поселений, как на Луне, так и на Марсе.
В то же время, частные фирмы вроде Moon Express, равно как и Китайское, Индийское и Европейское космические агентства двигаются вперед с роботизированными посадочными модулями и роверами. Конечным шагом, говорят сторонники, будет постоянное присутствие людей на поверхности Луны. Возможно, сперва появится правительственная база, а затем и частный отель на Луне.
Вовлеченность NASA в лунные планы — это ключ к тому, чтобы позволить частным компаниям строиться на поверхности Луны, говорит Крис Левики, CEO Planetary Resources, редмондского стартапа, который планирует разрабатывать астероиды ради ракетного топлива и воды.
«Правительственные программы — это главные арендаторы в торговом центре», говорит Левики о NASA и будущей лунной базе. «Без крупных арендаторов мелкий бизнес не проживет. Без NASA было бы слишком тяжело делать это самостоятельно».
Некоторые утверждают, что все это может произойти в следующие 10 лет. Другие говорят, что пройдет по меньшей мере 20 лет, прежде чем будут разработаны технологии рутинных лунных запусков и стоимость станет достаточно низкой, чтобы породить потребительский спрос.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
И хотя кажется, будто все развивается очень медленно, один из лунных экспертов уподобляет это созданию колоний Нового Света, которое не проходит за одну ночь. «Есть задержка между открытием, исследованием и эксплуатацией», говорит Джеймс У. Хед, планетолог Университета Брауна, который начал свою карьеру в NASA, выбирая места высадок на Луну для миссий «Аполлона».
С чего начать?
Сторонники колонизации Луны считают, что лунная база позволит нам лучше понять, как достичь дальних пределов Солнечной системы. Кроме того, будет весело посетить Луну хотя бы разок в жизни. Кроме того, Луна намного ближе Марса — до нее можно добраться за три дня, а не за девять месяцев — поэтому туда полетит больше людей.
Кроме того, на Луне можно добывать ценные ресурсы.
Некоторые исследователи из Китая и Европы полагают, что на ее поверхности содержатся большие запасы гелия-3, редкого элемента, который можно использовать в качестве будущего источника энергии для заправки ракет, отправляющихся с Земли дальше в космос. (Недостатком является то, что переработка гелия-3 во что-то полезное требует огромного количества энергии). Также в полярных регионах Луны есть замороженная вода: расщепите ее на водород и кислород при помощи электролиза и получите пригодный для дыхания воздух — еще один источник ракетного топлива. Возможно, это будет нескоро, но руководители европейской и китайской лунных программ уже заявили, что намерены исследовать эти варианты в будущих лунных миссиях.
Есть и другая хорошая причина для создания колоний: наше выживание. Джеймс Хед вспоминает, что ему часто говорил командир «Аполлона» Джон Янг, который летал в космос во время программ «Джемини», «Аполлона» и шаттлов, когда его спрашивали, нужно ли людям возвращаться на Луну: «Вид с одной планетой не выживет. Покинуть планету — неплохая стратегия выживания. Рано или поздна она будет единственной мотивацией создавать базы на Луне».
Как будет работать лунная экономика?
Чтобы лунная база работала, ей необходима экономическая основа. Среди США уже назревает экономика «низкой околоземной орбиты» (НОО, если коротко), среди тех, которые выводят спутники в космос, обслуживают их и готовятся строить места для людей, которые будут жить и работать на орбите Земли.
Экономика НОО растет. С 2000 года более 180 стартапов привлекли более 18,4 миллиарда инвестиций, если верить отчету Bryce Space and Technology за май 2018 года. SpaceX стоимостью 28 миллиардов долларов — настоящий гигант коммерческой космической отрасли, и глава корпорации Илон Маск хочет все и сразу: запустить констелляцию спутников на НОО, отправить людей к Луне и основать базу на Марсе.
У Маска есть история сорванных сроков. Будь то поставки Tesla Model 3 или его амбициозные планы на космос. Но частота запуска ракет SpaceX — 28 с начала 2017 года — сделала его компанию одной из самых успешных космических компаний в мире.
Также выяснилось, что используя многоразовые ракеты SpaceX может здорово снизить стоимость запуска. Это может открыть дверь к новому набору стоянок в нуль-гравитации вокруг Земли и, возможно, Луны. Эти частные заправочные станции в конечном итоге могут заменить Международную космическую станцию — миссию длиной в 20 лет и стоимостью в 100 миллиардов долларов, которая уже вот-вот должна завершиться.
Переход от НОО-экономики к лунной экономике — вполне реальный сценарий, считает Джеффри Манбер, CEO Nanoracks, хьюстонской компании, которая руководит собственной космической лабораторией на МКС и запускает 10-дюймовые кубсаты для коммерческих и университетских клиентов с МКС.
«Через пять лет на НОО будут отели, а через десять вы увидите растущую инфраструктуру», говорит Манбер. «По всему фронтиру будут разбросаны отели со складами, заправками, коммерческими модулями или лунными колониями».
Называйте Манбера сумасшедшим, но многое из того, о чем он говорит, уже происходит. Bigelow Aerospace, стартап космических технологий, построил надувной рабочий модуль для астронавтов на космической станции в 2016 году и планирует вывести на орбиту Луны еще один к 2022 году. Компания принадлежит Роберту Бигелоу, миллиардеру-основателю, который верит в то, что НЛО посещали Землю. Бигелоу — один из нескольких миллиардеров, которые участвуют в гонке за Луну, среди Джеффа Безоса и его Blue Origin, Маска и его SpaceX, Ричарда Брэнсона и его Virgin Galactic.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Их толстые кошельки и свобода от необходимости сдавать квартальный отчет по доходам помогают продвигать технологии вперед семимильными шагами. Они строят ракеты, которые могут доставить Bigelow и Nanoracks на Луну. Только NASA в эпоху «Аполлона» могло жечь столько же топлива, сколько Безос, который недавно завявил, что продает акции Amazon на миллиард долларов в год, чтобы поддерживать работу Blue Origin.
Blue Origin разрабатывает посадочный модуль Blue Moon, который сможет переносить груз на лунную поверхность для будущей базы, и ракету New Glenn, которая прошла успешные испытания в июле.
Насколько реалистичны планы по созданию колоний?
Экономика запуска ракет может стать переломным моментом в развитии всего этого, считает писатель Энди Уир. Он написал «Марсианина», научно-фантастический роман об астронавте, попавшем на Марсе, который в итоге был экранизирован Мэттом Деймоном. В качестве продолжения Уир написал «Артемиду» о лунной колонии. По плану Уира, «Артемида» будет построена в 2080-х годах. Он также считает, что реальная лунная база тоже возможна.
«Чтобы наше будущее стало хайнлайновским», говорит он, ссылаясь на классика научной фантастики 50-х Роберта Хайнлайна, «нужно найти дешевый способ покинуть земную гравитацию; как только вы это сделаете, придет и остальное».
Уир подсчитал, что нужно, чтобы отправить туристов и туристок на лунный отдых за 70 000 долларов. Его приблизительная оценка заключается в том, что стоимость запуска ракеты должна снизиться с 4635 долларов США за килограмм до 35 долларов США за килограмм. Это существенное снижение, но, возможно, пройдет не так много времени, прежде чем цифры сойдутся.
Как только эта проблема решится, считает Уир, природных ресурсов Луны хватит на то, чтобы построить город.
«Даже в мире, в котором вы снизили цену НОО, вам нужно использовать ресурсы на месте», говорит Уир. «Первопроходцы не брали с собой паллеты с древесиной, чтобы строить свои дома». Уир говорит, что Луна чрезвычайно богата тем, что вам нужно, чтобы строить лунную базу — например, анортитовым камнем, который покрывает обширные районы поверхности Луны, потому что его можно разделить на алюминий, кислород, кальций и кремний (используется в стекле).
Но после всех своих исследований Уир понял, что морское дно, полярные районы Земли и Сахару легче колонизировать, чем Луну. Он отмечает, что нужно брать с собой кислород для дыхания, защиту от космического излучения и воду с едой.
«Проблема в том, что никто не хочет посылать людей на Луну», говорит Уир. «Все хотят посылать роботов. Люди мягкие и умирают. Роботы прочные и… тоже умирают, но всем плевать».
Китай уже работает над этим. Китай планирует запустить посадочный аппарат и ровер в декабре на дальнюю сторону Луны. Лидеры страны также говорили о том, чтобы поставить космонавтов на Луну к 2036 году, а Белый дом требует, что NASA вернулось на Луну.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Хед, планетолог, работающий с китайцами, верит, что китайское правительство обеспечит подобное технологическое предприятие любыми ресурсами. Китайская космическая программа не остановится из-за нехватки средств, как американская. Для Китая поставить людей на Луну — главная задача.
В последнее время мы снова заговорили о Луне — да и не только мы, вон директор ЕКА как на Луну хочет — поэтому грех не вернуться к теме терраформирования. В этот раз — Луны. С самого начала космической эпохи ученые и футурологи исследуют идею трансформирования других миров под нужды человека. Этот процесс — известный как терраформирование — требует использования методов геологической и экологической инженерии для изменения температуры планеты или луны, атмосферы, топографии, экологии, чтобы сделать ее больше похожей на Землю. И будучи ближайшим к Земле небесным телом, Луна давно считается подходящим местом.
Известно, что колонизация и/или терраформирование Луны должны проходить относительно просто, если сравнивать с другими телами. Из-за ее близости, время для транспортировки людей и оборудования на поверхность и с нее будет значительно снижено, как и расходы. Кроме того, ее близость означает, что извлекаемые ресурсы и продукты, произведенные на Луне, можно будет отвозить на Землю регулярно, да и туристическая отрасль должна развиваться.
Колонизация Луны в фантастике
Тема создания человеческих поселений на Луне всегда была одной из самых популярных тем научной фантастики. И в то время, как подавляющее большинство историй описывают лунные поселения, которые строятся на поверхности с использованием герметичных куполов или под поверхностью, есть несколько примеров, в которых сама Луна является приятной и дружелюбной для проживания средой для людей.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Самый ранний известный пример — это, пожалуй, короткий рассказ «La Journée d’un Parisien au XXIe siècle» («День парижанина 21 века»), написанный французским автором Октавой Беллар. Вышедшая в 1910 году история рассказывает, как атмосфера Луны постепенно менялась и как выращивались растения, чтобы превратить Луну в рай для исчезающих видов и человеческих колонистов.
В 1936 году американская писательница К. Мур написала «Потерянный рай», роман про контрабандиста и космического рейнджера, живущего в колонизированной Солнечной системе. В романе Луна представлена как некогда плодородное место и описывается, как она постепенно стала безвоздушной пустыней. В 1945 году британский писатель К. Льюис написал роман, в котором Луна была домом для расы экстремальных евгеников.
Артур Кларк написал несколько романов и коротких рассказов про лунные колонии в 50-70 годы 20 века. В 1955 году он написал «Земной свет, в котором лунное население попало под перекрестный огонь, когда началась война между Землей и альянсом Венеры и Марса. В 1961 вышел роман «Лунная пыль», в котором туристический крейсер «Селена» погружался в море лунной пыли.
В 1968 году вышел знаменитый роман Кларка «Космическая Одиссея 2001 года», часть которого развивается на колонизированной Луне, где нашли загадочный монолит (магнитная аномалия Тихо). «Свидание с Рамой», выпущенный в 1973 году, также упоминает колонизированную Луну, которая стала частью объединенных планет Солнечной системы.
Роберт Хайнлайн тоже писал о людях на Луне. Среди его раннего — «Космическое семейство Стоун» (1952), про семейку Стоунов, живущую на Луне, которая хочет покинуть дом и исследовать Солнечную систему. В 1966 году он получил премию Хьюго за роман «Луна — суровая хозяйка», в котором подземная лунная колония снабжает Землю едой и минералами.
Нехватки в романах про Луну, как колонизированную, так и терраформированную, конечно, нет. Но это фантастика. Давайте посмотрим, как обстоят дела в реальности.
Наука лунных поселений
Планы по колонизации Луны существовали уже в середине 20-го века
За последние несколько десятков лет предлагались многочисленные варианты строительства колонии (или колоний) на Луне. Большая их часть возникла на заре космической эпохи, планы прорабатывались как в СССР, так и в США с развитием программы «Аполлон». В последние годы стало поступать больше предложений вернуться на Луну к 2020-м и вновь пробудился интерес к созданию постоянного поселения. Тем не менее есть несколько научных предложений, которые появились еще до 20 века.
К примеру, в 1638 году епископ Джон Уилкис — английский священник, естествоиспытатель, член Лондонского королевского общества — написал «Рассуждение на тему нового мира и другой планеты», в котором предсказал появление колонии людей на Луне. Легендарный русский инженер, ракетостроитель, ученый и космонавт-теоретик Константин Эдуардович Циолковский предлагал при своей жизни (1857-1935) построить космический лифт и выдвигал предположение, что лунное поселение станет важным шагом в становлении человечеством покоряющего космоса вида.
К 1950-м и 60-м годам предложения стали расти как снежный ком — вместе с появлением программы «Аполлон» возникли и планы разместить астронавтов на Луне на постоянной основе. В 1954 году Артур Кларк предложил построить лунную базу из надувных модулей и накрыть их лунной пылью для изоляции.
Самое первое поселение по его плану потребует строительства зданий по типу иглу и надувной радиомачты, за чем последует строительство большого постоянного купола. Кларк предлагал очищать воздух фильтром на основе водорослей, ядерным реактором генерировать энергию и электромагнитными пушками запускать грузы и топливо для межпланетных судов в космосе.
В 1959 году Джон Райнхарт — директор Mining Research Laboratory в горной школе Колорадо — опубликовал предложение под названием «Базовые критерии для застройки Луны» в журнале Британского межпланетного сообщества. Его концепция «плавучей базы» включает полуцилиндры с полукуполами на обоих концах и микрометеороидный щит над базой. Основана такая идея была на том, что в те времена считалось, что на Луне океаны пыли глубиной в полтора километра в некоторых местах.
В то же время возникли планы по размещению военных баз на Луне. Среди них проект «Горизонт» — американский план построить форт на Луне к 1967 году. ВВС США также предложили проект «Люнекс» в 1961 году, который подразумевал создание подземной базы ВВС на Луне к 1968 году.
В 1962 году Джон Денике (менеджер программы перспективных программ NASA) и Стэнли Зан (технический директор по исследованиям лунных баз в космическом отделении компании Martin) опубликовали предложение построить лунную базу. Их идея включала строительство подповерхностной базы, расположенной в Море Спокойствия, которая будет полагаться на ядерные реакторы для энергии и системы фильтрации из водорослей.
Сможем ли мы когда-нибудь сделать Луну обитаемой?
В последние годы многие космические агентства набрасывают предложения по строительству колоний на Луне. В 2006 году Япония пообещала построить базу на Луне к 2030 году. Россия сделала подобное предложение в 2007 году, с планами на базу к 2027-2032 году. В 2007 году Джим Берке из Международного космического университета во Франции предложил создать лунный «ноев ковчег», в котором человеческая цивилизация могла бы пережить катастрофическое событие.
В августе 2014 года представители NASA встретились с лидерами отрасли, чтобы обсудить рентабельные способы построения лунной базы в полярных регионах к 2022 году. В 2015 году NASA изложила концепцию строительства лунного поселения, которое будет полагаться на роботов-работников (известных как «Трансформеров») и гелиостаты в процессе строительства. В 2016 году Йохан-Дитрих Вернер, новый глава ЕКА, предложил построить международную деревню на Луне в качестве преемника Международной космической станции.
Возможные методы колонизации Луны
Когда дело доходит до терраформирования Луны, возможности и проблемы, связанные с этим, очень похожи на проблемы Меркурия. Во-первых, у Луны есть атмосфера, которая настолько тонкая, что ее можно назвать лишь экзосферой. Во-вторых, летучих элементов, необходимых для жизни, очень мало (водорода, азота и углерода).
Решить эти проблемы можно путем захвата комет, которые содержат водяные льды и летучие вещества, и отправки их на поверхность. Кометы сублимируют, рассеивая эти газы и водяной пар, создав таким образом атмосферу. Эти удары также высвободят воду, которая содержится в лунном реголите, и она скопится на поверхности, образуя естественные водоемы.
Передача импульса от этих комет также могла бы ускорить вращение Луны так, чтобы спутник перестал быть приливно заблокирован. Луна, суточный цикл которой ускорился бы до 24 часов, существенно упростила бы колонизацию и адаптацию к жизни.
Есть также возможность паратерраформирования частей Луны, которое было бы подобно облагораживанию полярного региона Меркурия. В случае с Луной подошел бы кратер Шеклтона, в котором ученые уже нашли водяной лед. Используя солнечные зеркала и купол, можно было бы превратить этот кратер в область с микроклиматом, в которой растут растения и имеется пригодная для дыхания атмосфера.
Возможные преимущества колонизации Луны
По сравнению с другими планетами и лунами Солнечной системы, есть ряд преимуществ в колонизации и терраформировании именно Луны. Самым очевидным является ее близость к Земле. По сравнению с Марсом, Венерой, Меркурием или внешней Солнечной системой, стоимость и время транспортировки людей и материалов на Луну и обратно будет существенно ниже.
Кроме того, бомбардировка поверхности Луны кометами потребует меньшего числа комет, чем в случае с Марсом и Венерой, — порядка сотни вместо тысяч.
Наличие водного льда в лунной почве и крупных отложений в южной полярной области позволит также создать поверхностные воды (после того как будет запущен парниковый эффект). Наряду с кометами, бомбардирующими поверхность, можно было бы ввести метановые и аммиачные льды, добытые где-нибудь на Титане и в поясе Койпера. Наблюдать за процессом терраформирования тоже будет проще, поскольку Луна ближе и требует меньше инфраструктуры.
Наблюдать за колониями на Луне проще из-за ее близости к Земле
В то же время колонии на Луне будут обладать массой преимуществ. Местная база ресурсов обеспечит возможности для использования ресурсов на месте, а также сырья, необходимого для миссий в глубоком космосе. К примеру, поскольку состав Луны похож на земной, на ней можно добывать минералы и отправлять на Землю. Лунная почва, добытая на поверхности, могла бы использоваться для создания радиационных экранов (защиты от излучения) и поселений под куполом на поверхности.
Лунные запасы водного льда, которого особенно много в южной полярной области, могли бы послужить в качестве постоянного источника воды для колонистов. Еще на верхних слоях лунного реголита много гелия-3, который можно было бы использовать в термоядерных реакторах, обеспечивая постоянное снабжение чистой энергией как лунные колонии, так и Землю.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Лунная база могла бы выступать в качестве отправной точки для миссий в Солнечной системе. NASA подсчитало, что за счет создания лунной базы, которая могла бы использовать местную воду для создания водородного топлива, можно было бы сохранить миллиарды долларов. Такой форпост был бы неотъемлемой частью инфраструктуры, если говорить о пилотируемых миссиях на Марс и строительстве марсианского поселения.
Землянам потребуется меньше топлива и других ресурсов для покорения Луны по сравнению с другими планетами
Низкая сила притяжения на Луне и скорость убегания также означают, что миссии, запущенные с Луны, потребуют гораздо меньше ракетного топлива, чтобы достичь космоса. Такое же преимущество позволило бы построить электромагнитную пушку, лунный лифт или другие проекты, которые считаются слишком дорогими для строительства на Земле. Любая из этих структур позволит сократить затраты на перемещение материалов и спутников (вроде космических солнечных батарей) в разы.
И последнее, но немаловажное: создание лунного поселения также обеспечит нас ценной информацией, в частности, о долгосрочных последствиях жизни в условиях низкой гравитации. Эта информация могла бы оказаться полезной в создании постоянной базы на Марсе или других телах Солнечной системы с силой тяжести на поверхности меньше 1 G.
На Луне имеются стабильные лавовые трубы, которые достаточно велики, чтобы вместить целые города, — и это тоже плюс. Такая подземная среда может быть под давлением и вместить пригодную для дыхания атмосферу, а также обеспечит защиту от солнечной радиации.
Возможные проблемы колонизации Луны
Терраформирование Луны таит в себе и ряд проблем. С одной стороны, сбор комет и льдов из внешней Солнечной системы потребует инфраструктуры, которой просто не существует и будет дорого создать. По сути, потребуются сотни космических аппаратов, чтобы собрать все ресурсы, и их придется оснастить двигательными системами, которые позволят им совершать поездку в короткий промежуток времени и которых тоже пока не существует.
Помимо плюсов в колонизации Луны, есть и много минусов
В то время как длительные периоды времени, проведенные в условиях микрогравитации, как известно, вызывают мышечную дегенерацию и потерю плотности костной ткани, непонятно, как эффект низкой гравитации скажется на постоянном населении и детях, рожденных в таких условиях. Возможно, придется генно-модифицировать земные растения и животных, чтобы они могли жить в лунных условиях, но неизвестно, будет ли это успешным решением.
И, конечно, стоимость всего этого будет астрономической, хотя и меньше, чем можно было бы подумать, и потребует развития в течение нескольких поколений. О преемственности поколений говорить сложно, не говоря уж о том, что обязательства, принятые одним правительством или международным органом, могут не соблюдаться следующим.
У колонии на поверхности будет много проблем. Длинные лунные ночи (длиной в 354 часа) будут означать, что зависимость от солнечной энергии будет невозможна нигде кроме полярных областей. Кроме того, значительные колебания температуры тоже потребуют внесения изменений в конструкции колоний. Любой населенный пункт на поверхности нужно будет защитить и от солнечного излучения.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Отсутствие атмосферы увеличивает шансы на попадание комет и уязвимость к солнечным вспышкам. Луна также периодически проходит через магнитосферу Земли, создавая плазменный кнут, рассекающий поверхность. На светлой стороне бомбардировка электронов приводит к выбросу ультрафиолетовых фотонов и наращиванию отрицательного заряда на темной стороне. Это тоже влечет некоторую опасность для поселений на поверхности.
Как мы уже отметили, ряд этих вопросов можно было бы решить за счет строительства поселений под поверхностью. Но если предположить, что населенные пункты будут зависеть от солнечной энергии, их придется строить вблизи полярных областей, чтобы пользоваться наличием вечного света в этих регионах. Альтернативой могли бы стать термоядерные реакторы, работающие на гелии-3. Но это, опять же, дорогостоящий вариант и пока недоступный.
Зачем? Об этом мы уже сказали. Но самым главным, пожалуй, станет присутствие человека на Луне. Это присутствие послужит ступенькой к присутствию на Марсе, Венере и в других местах Солнечной системы. Еще один шаг в нашей межпланетной — или даже межзвездной — гонке.
