Bloomberg: новая высадка человека на Луне может состояться уже через 2 года

Спустя десятилетия после первого шага мы снова мчимся к лунной поверхности, пишет Bloomberg.

Через 50 лет после того, как человек ступил на Луну, США и Китай соревнуются за повторение этого достижения. Сегодня уже несколько стран имеют свои собственные лунные программы, как и Евросоюз. По подсчетам Европейского космического агентства, до 2030 года правительства и частные компании запланировали более 100 миссий по пролету мимо Луны или ее облету, а также посадке там космических кораблей с экипажем и без. 

В отличие от последней лунной гонки между США и тогдашним Советским Союзом, цель не ограничивается оставлением так называемых флагов и следов на лунной поверхности. Цель на этот раз — задержаться на некоторое время, используя Луну в качестве полигона и плацдарма для гораздо более амбициозного проекта: путешествия на Марс, который находится в 200 раз дальше.

2000x-1 (1).jpg
Во время миссии «Чанъэ-5» в декабре 2020 года сотрудники китайского космического агентства контролируют передачу лунных образцов с одного беспилотного корабля на другой в рамках подготовки к их отправке на Землю. Источник: Имаго/Алами.

США — единственная страна, отправившая людей на поверхность Луны — 12 из них в период с 1969 по 1972 год в рамках программы «Аполлон». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США намерено вновь сделать это в рамках проекта "Артемида". Основная цель программы состоит в том, чтобы путешественники на Луне создали устойчивое человеческое присутствие. В команду, впервые в истории, будут включены женщина и цветной астронавт. Идея состоит в том, чтобы научиться выживать в другом мире, прежде чем отправлять экипажи глубже в Солнечную систему.

Большое открытие

-999x-999.png
На этих изображениях южного полюса Луны (слева) и северного полюса на поверхности синим отмечен лед, обнаруженный картографическим инструментом НАСА, установленным на индийском лунном орбитальном аппарате «Чандраяан-1» в 2008 году. Последующий анализ собранных данных позволил НАСА сделать однозначный вывод. что на Луне есть замерзшая вода. Темные оттенки серого соответствуют более низкой температуре поверхности. Источник: НАСА

Перспективы проекта возросли благодаря открытию на Луне воды в форме льда. Ее можно использовать не только для питья и орошения посевов, но также для производства кислорода и изготовления ракетного топлива для будущих полетов.

Образцы почвы, доставленные на Землю астронавтами "Аполлона", привели в то время ученых  к выводу, что лунная поверхность совершенно сухая. Затем, в 1990-х годах, изображения, собранные лунными орбитальными аппаратами, дали первые намеки на наличие лунного льда. В 218 году НАСА подтвердило его существование. 

Поскольку неизвестно, сколько льда содержит Луна и как именно он распределен на поверхности, агентство планирует отправить несколько роботизированных вездеходов, выполняющих разведывательные и поисковые миссии. Они будут нацелены на регион южного полюса, где, как полагают, чрезвычайно холодные кратеры, никогда не видящие солнечного света, содержат лед. Первая миссия «Артемиды», предназначенная для высадки людей на Луну, будет проходить в том же районе.

1020x-1.jpg
Американский астронавт Эдвин «Базз» Олдрин ходит по Луне во время первой высадки миссии «Аполлон-11» 1969 года. Источник: НАСА/МЕТ.

Пока программе удалось отправить беспилотную капсулу вокруг Луны в конце 2022 года в рамках миссии под названием «Артемида I». «Артемида II», запланированная на конец 2025 года, стремится повторить этот подвиг, но уже с астронавтами на борту. Они станут первыми со времен «Аполлона», которые вылетят за пределы так называемой низкой околоземной орбиты. 

Текущая цель «Артемиды-3», которая должна стать первой высадкой человека на Луну в рамках программы, — конец 2026 года. Но технические проблемы и задержки со стороны подрядчиков вынудили НАСА уже несколько раз отодвигать сроки. Агентство даже намекнуло, что может перенести первую пилотируемую посадку на «Артемиду 4».

Компании, за которыми стоит следить

1200x-1.jpg
Инженер НАСА Джон К. Хуболт в 1962 году объясняет концепцию лунно-орбитального сближения. Источник: НАСА

Чтобы отправить астронавтов Артемиды в космос, НАСА объединяется с двумя своими давними подрядчиками: компания Boeing работает над массивной ракетой, предназначенной для доставки капсулы экипажа «Орион» корпорации Lockheed Martin в окрестности Луны. Это сотрудничество напоминает сотрудничество в эпоху "Аполлона", поскольку как и тогда НАСА полностью финансирует и контролирует его.

Но для создания нового оборудования, необходимого для миссии, НАСА сейчас использует другую концепцию. Оно частично финансирует разработку оборудования компаниями, а затем будет покупать поездки или услуги у поставщиков, когда проекты будут завершены. 

Идея состоит в том, чтобы стимулировать конкуренцию и сократить расходы, одновременно помогая дать толчок развитию коммерческой индустрии на Луне и вокруг нее. Используя эту модель, НАСА, в частности, заключило многомиллиардные контракты с SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса на строительство лунных кораблей. План состоит в том, чтобы астронавты отправились на Орионе на лунную орбиту, состыковались там с посадочным модулем, который доставит некоторых из них на поверхность Луны и вернет их на Орион, когда их визит закончится.

nasa.jpg
Космический модуль «Орион» на вершине системы космического запуска НАСА в Космическом центре Кеннеди во Флориде в преддверии миссии «Артемида I». Источник: НАСА

SpaceX еще предстоит заставить свою космическую транспортную систему Starship работать по плану. Ее космический корабль Starship, который должен служить лунным посадочным модулем для «Артемиды III», предназначен для запуска в космос на так называемой сверхтяжелой ракете-носителе компании. SpaceX планирует дозаправить звездолет, пока он вращается вокруг Земли, чтобы у него было достаточно топлива для достижения Луны. 

Два первых запуска быстро закончились взрывами. В ходе третьего испытания, состоявшегося 14 марта, Starship успешно достиг космической и околоорбитальной скорости, прежде чем был потерян при возвращении на Землю.

Безымянный11.jpg
Безымянный12.jpg
Программа Аполлон. Расходы как доля ВВП США. Примечание. По финансовому году. Источники: Дрейер, опубликованный в журнале Space Policy в мае 2022 года (Аполлон), НАСА (Артемида), Федеральный резервный банк Сент-Луиса (ВВП).

НАСА также финансирует разработку роботизированных посадочных модулей, способных доставлять на Луну инструменты, детали и другое оборудование, а также роботов-вездеходов, предназначенных для изучения и разведки местности для подготовки к пилотируемым миссиям. В рамках этой программы компании Intuitive Machines Inc. удалось в феврале посадить на поверхность Луны свой автоматический космический корабль «Одиссей». Правда, он при посадке перевернулся, в результате чего его миссия завершилась раньше, чем планировалось. 

Тем не менее, это был первый случай, когда посадочный модуль американского производства приземлился на Луну неповрежденным после последней миссии «Аполлон» в 1972 году, и первый раз, когда это осуществила частная компания.

Есть еще две компании, Firefly Aerospace и Astrobotic, поддерживаемые НАСА. Во время январской миссии у посадочного модуля Astrobotic произошла утечка топлива, и он не смог достичь Луны. Космическое агентство также финансирует проекты в ряде университетов США, направленные на более мелкие инновации, полезные для будущих миссий «Артемида».

kosmos.jpg
Так в представлении художника выглядит звездолет SpaceX, высаживая людей на Луну. Источник: SpaceX

«Артемида» также предполагает сотрудничество между НАСА и другими космическими агентствами. Европейское космическое агентство отвечает за вспомогательный модуль, который обеспечивает «Орион» электричеством, водой и кислородом, регулирует его температуру и удерживает корабль на заданном курсе. В партнерстве с ЕКА и космическими агентствами Канады, Японии и Объединенных Арабских Эмиратов НАСА планирует построить небольшую космическую станцию ​​под названием «Ворота», предназначенную для выхода на орбиту Луны и поддержания там долгосрочного присутствия человека. 

По задумке, она будет включать в себя жилые помещения, исследовательские комплексы и порты для стыковки космических кораблей. Идея миссий после «Артемиды III» заключается в том, что астронавты будут перемещаться между «Орионом» и лунным кораблем через «Ворота», которые в конечном итоге станут перевалочным пунктом для исследования более глубокого космоса.

kosmos2.jpg
«Орион» стыкуется с космической станцией «Врата» в представлении художника о будущих миссиях. Источник: НАСА

Амбиции Китая

Космическая программа Китая добилась значительных успехов. Благодаря миссии «Чанъэ-3» в 2013 году Китай стал первой страной с 1970-х годов, осуществившей мягкую посадку на Луну, при которой корабль продолжает функционировать. (Когда космический корабль намеренно врезается в поверхность небесного тела, это называется жесткой посадкой. США, Япония, Китай и Европа проводили такие миссии на Луну в 1990-х и начале 2000-х годов.)

luna22.jpg
Китайский роботизированный вездеход Yutu-2 исследует обратную сторону Луны. Источник: CNSA/Синьхуа/Zuma Press.

Благодаря запуску «Чанъэ-4» в 2019 году Китай стал первой и пока единственной страной, высадившейся на обратной стороне Луны, которую невидно с Земли. С тех пор роботизированный вездеход Yutu-2 исследует этот регион, обнаружив потоки лавы под лунной поверхностью. 

Yutu-2 работает на солнечной энергии и имеет обогреватель, работающий за счет распада радиоактивного плутония-238, чтобы поддерживать его жизнь в течение лунной ночи, которая длится эквивалентно двум земным неделям. «Чанъэ-6» приземлился на обратной стороне Луны 1 июня и через три недели доставил на Землю первые образцы. Миссия была частью серии, которая, как ожидается, завершится появлением первых китайских астронавтов на Луне где-то до 2030 года.

kosmos3.jpg
Китай запустит свою ракету «Великий поход-5» 3 мая 2024 года в рамках миссии «Чанъэ-6» на обратную сторону Луны. Источник: Цзинь Ливан

Как и США, Китай ищет союзников для реализации своих лунных амбиций. Азербайджан, Беларусь, Египет и Пакистан поддержали китайско-российский план создания международной исследовательской станции на Луне. Китай также заявил, что хочет запустить пилотируемые миссии на Марс и построить там постоянно обитаемую базу.

Другие усилия

В августе 2023 года Россия запустила беспилотную «Луну-25», которая стала бы ее первым космическим кораблем, который должен был совершить мягкую посадку на Луну после распада СССР. Однако космический корабль врезался в поверхность Луны. Президент Владимир Путин заявил, что Россия будет продолжать попытки. 

Точно так же премьер-министр Объединенных Арабских Эмиратов шейх Мохаммед бен Рашид Аль Мактум заявил, что его страна предпримет еще одну попытку после того, как в апреле 2023 года разбился беспилотный космический корабль японской компании Ispace Inc., на борту которого находился луноход ОАЭ. Израильская некоммерческая организация SpaceIL также отправила сообщение космический корабль на Луну в 2019 году, но он врезался в лунную поверхность.

Другим странам повезло больше. Вскоре после неудачи России Индия со второй попытки посадила беспилотный корабль возле южного полюса Луны в рамках своей миссии «Чандраян-3»

Япония присоединилась к клубу высадки на Луну в январе со своим беспилотным интеллектуальным посадочным модулем для исследования Луны (SLIM). Корабль, случайно приземлившийся на бок, превзошел все ожидания, когда через месяц восстановил связь, пережив жестокую холодную лунную ночь, когда температура опускается ниже минус 130°С. Космические агентства Индии и Японии совместно работают над миссией по исследованию полярных регионов Луны.

kosmodrom.jpg

Индийское космическое агентство осуществило запуск миссии «Чандраян-3», в рамках которой беспилотный корабль совершил посадку на Луну в августе 2023 года. Источник: Индийская организация космических исследований.

У Европы тоже есть амбиции достичь Луны, хотя это может занять некоторое время, учитывая, что регион в последнее время изо всех сил пытается запустить свои собственные ракеты. Европейская космическая программа носит совместный характер. ЕКА работает с США над некоторыми миссиями и сотрудничало с Россией до начала конфликта на Украине.

Агентство планирует отправить на Луну автоматический лунный посадочный модуль «Аргонавт» с помощью разрабатываемой европейской ракеты под названием «Ариан-6». В дополнение к своей собственной и миссий НАСА, ЕКА работает в рамках своей программы «Лунный свет» над запуском комплекса спутников вокруг Луны, начиная с 2028 года, которые будут предоставлять услуги связи и навигации по лунной поверхности.

Как и другие космические агентства, ЕКА рассматривает исследование Луны как шаг к путешествию на Марс, стремясь отправить европейских астронавтов на Красную планету к 2040 году.

2000x-1.jpg
Беспилотный космический корабль «Орион» внимательно осматривает Луну во время миссии «Артемида I» в 2022 году. Источник: НАСА.

Перевод Станислава Прыгунова