Mėnulio tyrinėjimo programos, kurios aštuntojo dešimtmečio viduryje vienu metu buvo nutrauktos Sovietų Sąjungoje ir JAV, vėl tampa populiarios ir paklausios. Mėnulio lenktynės, kurios atrodė seniai, vėl įgauna pagreitį. Šiandien daugelio pasaulio šalių mokslininkai yra įsitikinę, kad žmonija yra toje savo vystymosi stadijoje, kuri sugeba užtikrinti Mėnulio virsmą civilinės erdvės kosminiu postu. Tam pirmaujančios pasaulio šalys turi viską, ko reikia: daugybę kosminių uostų, Mėnulio roverių, į Žemę grąžintų modulių ir sunkiosios klasės raketų.
Du pagrindiniai Mėnulio programos klausimai šiuolaikinėje reinkarnacijoje yra šie: kodėl žemiečiams reikia Mėnulio ir kokios technologijos padės žmonijai jį kolonizuoti? Daugelio pasaulio šalių mokslininkai šiandien ieško atsakymo į šiuos klausimus. Šiandien Rusija, JAV, Europos Sąjungos šalys, Kinija, Indija ir Japonija rodo susidomėjimą vieninteliu natūraliu Žemės palydovu. Mėnulis vėl buvo prisimintas 2004 m., Kai JAV prezidentas George'as W. Bushas paskelbė apie Mėnulio programos atnaujinimą. Vėliau, 2007 ir 2013 m., Kinija išsiuntė orbitos ir nusileidimo modulius į Mėnulį. O 2014 m. Mėnulio tyrinėjimo planus išsakė Dmitrijus Rogozinas, einantis Rusijos vyriausybės vicepremjero pareigas.
Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje buvo manoma, kad skristi į mėnulį buvo labai brangu, be to, nebuvo visiškai aišku, kam jis skirtas. Šiandien Mėnulis vėl tampa aktualus, o viso pasaulio mokslininkai, atrodo, randa atsakymus, todėl būtina atnaujinti Mėnulio programas. Nepaisant to, kad dabar nėra politinės motyvacijos tyrinėti mėnulį, atsirado naujų paskatų. Pavyzdžiui, Mėnulio programų įgyvendinimas po daugiau nei pusės amžiaus užmaršties gali būti siejamas su aukštu šiuolaikinės civilizacijos technologiniu lygiu, kuriam tolesniam vystymuisi reikia tikrai ambicingų tikslų. Be to, šis procesas gali būti siejamas su privačios astronautikos raida ir perspektyvomis. Šiandien pasaulio kosmoso pramonės arsenale yra viskas, kas reikalinga „užkariauti“mėnulį, belieka tik tiksliai nustatyti Mėnulio programų tikslus ir uždavinius.
Rusijos kosmoso pramonė turi didelę Mėnulio paleidimo patirtį, kurią anksčiau sukaupė sovietų inžinieriai ir mokslininkai. Sovietų erdvėlaiviai pirmieji švelniai nusileido Mėnulyje, nufotografavo natūralios Žemės palydovo galinę pusę ir paėmė regolito dirvožemio mėginius. Pirmasis pasaulyje roveris, sėkmingai veikęs dangaus kūno, plačiai žinomo kaip „Lunokhod-1“, paviršiumi, taip pat yra sovietų kosmonautikos nuopelnas. Mėnulio roveris veikė palydovo paviršiuje nuo 1970 m. Lapkričio 17 d. Iki 1971 m. Rugsėjo 14 d.
Lunokhod-1
Šiandien pilotuojami skrydžiai į Mėnulį vėl įtraukti į valstybės politikos pagrindus, praneša „RIA Novosti“. Vykdant federalinę 2016–2025 m. Kosmoso programą, buvo sukurtas „Luna-Globe“projektas, apimantis automatinių stočių serijos paleidimą į natūralų Žemės palydovą. Šiuo metu nevyriausybinė organizacija „Lavochkin“įgyvendina šį projektą. Rusijos Federacijos prezidentas Vladimiras Putinas, 2018 m. Balandžio 12 d. Apsilankęs naujame „Cosmos“paviljone VDNKh, pažymėjo, kad šalies Mėnulio programa bus įgyvendinta.
Artimiausi Rusijos mėnulio programos planai
Pirmajame Rusijos mėnulio programos įgyvendinimo etape 2019-2025 m. Planuojama į Mėnulį paleisti penkias automatines stotis. Visus paleidimus planuojama atlikti iš naujojo Vostochny kosmodromo. Mėnulio tyrimas automatinėse stotyse reiškia, kad reikia pasirinkti vietą, skirtą išplėsti žmonių buvimą natūraliame Žemės palydove. Gauta informacija apie būtinus išteklius turėtų padėti nustatyti Mėnulio bazės vietą.
Pirmajame Rusijos mėnulio programos įgyvendinimo etape buvo iškeltos šios mokslinės užduotys: medžiagos sudėties ir vykstančių fizinių procesų Mėnulio poliuose tyrimas; egzosferos savybių tyrimas ir erdvės plazmos sąveikos su paviršiumi Mėnulio poliuose procesai; natūralaus Žemės palydovo vidinės sandaros tyrimas naudojant pasaulinės seismometrijos metodus; itin didelės energijos kosminių spindulių tyrimas.
Šiuo metu Rusijos artimiausi planai tyrinėti Mėnulį naudojant automatines stotis yra tokie:
2019 m. - erdvėlaivio „Luna -25“paleidimas. Misija yra ištirti Mėnulio paviršių Pietų ašigalio regione.
2022 - paleistas erdvėlaivis „Luna -26“. Misija - nuotolinis mėnulio tyrimas, suteikiantis ryšį vėlesnėms mėnulio misijoms.
2023 m. - paleisti 3 ir 4 palydovai „Luna -27“(pagrindiniai ir atsarginiai nusileidimo zondai). Misija - technologijų, skirtų sukurti nuolatinę Mėnulio paviršiaus bazę, kūrimas, Mėnulio regolito ir egzosferos tyrimas.
2025 - paleistas erdvėlaivis „Luna -28“. Misija - termostatuojamų Mėnulio dirvožemio pavyzdžių pristatymas į Žemės paviršių, kurį kasinės ankstesnės automatinės stotys, mėginiuose gali būti ledo kristalų.
Kaip galima naudoti Mėnulį
Daugelis mokslininkų mano, kad kosmoso plėtra bus logiškas tolesnio žmonijos vystymosi etapas. Anksčiau ar vėliau mūsų civilizacija pasieks tokį etapą, kai mūsų planetoje pasidarys ankšta ir prireiks perkrovimo bazės Mėnulyje, iš kurios bus galima patogiai patekti į Marsą ar kitas Saulės sistemos planetas..
Ekspertai sieja ypatingas viltis su galimybe Mėnulyje iškasti įvairius mineralus, iš visų išryškinant helį-3. Ši medžiaga jau vadinama ateities energija ir pagrindiniu mėnulio lobiu. Ateityje jis gali būti naudojamas kaip termobranduolinės energijos kuras. Hipotetiškai, termobranduolinės sintezės metu, reaguojant vienai tonai medžiagos helio-3 ir 0,67 tonos deuterio, turėtų būti išleista energija, atitinkanti 15 mln. buvo tiriamas). Tai neatsižvelgiama į tai, kad helio-3 Mėnulio paviršiuje reikės kažkaip išgauti. Ir tai nebus lengva, nes, remiantis tyrimais, helio-3 kiekis Mėnulio regolite yra apie vieną gramą 100 tonų mėnulio dirvožemio. Todėl norint išgauti toną šio izotopo, vietoje reikės apdoroti mažiausiai 100 milijonų tonų mėnulio dirvožemio. Tačiau jei visos jo gamybos ir naudojimo problemos bus išspręstos, helis-3 tūkstančius metų į priekį galės suteikti energijos visai žmonijai. Vandens atsargos, kurios taip pat yra Mėnulio dirvožemyje, taip pat domina mokslininkus.
Mokslinis Mėnulio potencialas šiuo metu dar nėra išnaudotas. Ekspertai vis dar nežino, kaip tiksliai buvo sukurtas Žemės palydovas, ir atsakymo į šį klausimą, aišku, nėra mūsų planetoje. Taip pat atrodo, kad Mėnulis yra puiki platforma astrofiziniams stebėjimams atlikti, nes natūraliame mūsų planetos palydove nėra atmosferos. Techniškai dabar ant jo paviršiaus galima sumontuoti teleskopus. Taip pat bus patogiau stebėti asteroidus iš Mėnulio, kurie gali kelti rimtą pavojų Žemei. Ir labai tolimoje ateityje žmonija galės galvoti apie visų energijai imlių pramonės šakų perkėlimą į Mėnulį, o tai padės žymiai sumažinti pramoninių išmetamųjų teršalų kiekį mūsų planetoje.
Super sunkios raketos
Šiuo metu klausimas, ar skrydžiams į Mėnulį reikalingos itin sunkios raketos, išlieka prieštaringas. Kažkas mano, kad neįmanoma išsiversti be raketų, galinčių atnešti iki 80–120 tonų naudingos apkrovos, o kiti, priešingai, mano, kad tokių raketų kūrimo būdas yra neracionalus, ir tai pateisina brangia eksploatacija bei reikalingos techninės priežiūros paslaugomis. infrastruktūrą. Bet kokiu atveju pasaulio kosmonautika gali suteikti galimybę sukurti tokias raketas. Jų kūrimo patirties yra pakankamai: tai sovietinės raketos „N-1“, „Energia“, „Vulcan“ir amerikiečių „Saturn-5“, „Ares V“.
Raketa „Energia“su erdvėlaiviu „Buran“
Šiuo metu JAV dirba prie dviejų tokių raketų projektų - „Space Launch System“, kurio paleidimas buvo atidėtas ir sėkmingai išbandytas privačios raketos „Falcon Heavy“. KLR jie stengiasi sukurti savo itin sunkią raketą „Didysis kovo 9 d.“, Suprojektuotą iš karto 130 tonų naudingos apkrovos. Rusijoje buvo išbandytos „Angara“šeimos raketos ir vyksta darbas su itin sunkia raketa „Energia-5“. Šiuo metu Žemėje netrūksta kosmodromų, skirtų naudoti itin sunkioms nešančiosioms raketoms: Baikonuras, Vostočnis, Kuru Prancūzijos Gvianoje ir Vandenbergas Floridoje, 4 kosminiai uostai Kinijoje.
Planuojama, kad pirmasis naujos Rusijos itin sunkios raketos „Energia-5“paleidimas įvyks ne anksčiau kaip 2028 m., O jos paleidimo kompleksas Vostochny kosmodrome bus paruoštas 2027 m. Apie tai anksčiau pranešė agentūra TASS, remdamasi savo šaltiniais raketų ir kosmoso pramonėje. Naujosios rusiškos raketos paleidimo aikštelė bus pastatyta pagal Baikonūre (svetainė Nr. 250) taikomus principus, taikomus Sovietų Sąjungos nešančiajai raketai. Pranešama, kad tai bus universalus paleidimo kompleksas, iš kurio taip pat bus galima paleisti vidutinės klasės raketas „Sojuz-5“ir dviejų, trijų ar penkių tokių raketų (skirtingoms apkrovoms pasiekti) darinius. Būtent penkių raketų derinimo principas yra naujos Rusijos itin sunkios raketos „Energia-5“pagrindas.
Šiuo metu Rusijos kūrėjai kuria du įgyvendinimui siūlomus raketų projektus-„Energia-5V-PTK“ir „Energia-5VR-PTK“, kurių paleidimo masė yra 2368 ir 2346 tonos. Abi nešančiosios raketos versijos galės paleisti iki 100 tonų krovinių į žemos žemės orbitą, o iki 20,5 tonų naudingos apkrovos - į cirkuliarinę orbitą - masė kuriamos Federacijos erdvėlaivio „mėnulio“versijos.
Tariamas paleidimo komplekso vaizdas su „Space Launch System“raketa
Remiantis „Roskosmos“skaičiavimais, itin sunkios raketos sukūrimas ir jos paleidimui būtinos infrastruktūros sukūrimas Vostochny kosmodrome kainuos apie 1,5 trilijono rublių. Be to, „Roskosmos“anksčiau teigė, kad nereikia skubėti kurti tokių raketų iki 2030 m., Nes joms tiesiog nėra naudingų krovinių. Tuo pačiu metu „RSC Energia“anksčiau paskelbė, kad naujos Rusijos itin sunkios raketos sukūrimas būtų 1,5 karto pigesnis nei sovietinės „Energia“raketos, kurios kūrimas kartu su erdvėlaiviu „Buran“buvo ambicingiausias. programa Rusijos kosmoso raketų istorijoje.
Orbitinė stotis ir Mėnulio bazės
Gyvenamųjų stočių statybos projektai jo orbitoje laikomi tarpiniais Mėnulio tyrinėjimo etapais. Rusija, JAV ir Kinija jau paskelbė apie tokių planų įgyvendinimą laikotarpiu nuo 2025 iki 2030 m. Nėra pagrindo abejoti, kad šis projektas bus įgyvendintas. Tarptautinė bendruomenė šiuo metu turi didelę sėkmingo TKS veikimo patirtį. Anksčiau JAV ir Rusija susitarė kartu dirbti tarptautinėje beveik Mėnulio pilotuojamoje stotyje „Deep Space Gateway“. Prie projekto taip pat dirba ES, Kanada ir Japonija. Galimas dalyvavimas programoje ir BRICS šalyse. Vykdydama šį projektą, Rusija gali sukurti nuo vieno iki trijų naujos stoties modulių: šliuzą ir gyvenamuosius modulius.
Kitas etapas po aplinkinio mėnulio gyvenamosios stoties sukūrimo galėtų būti mėnulio apgyvendintų bazių sukūrimas. Natūraliame Žemės palydove nėra magnetinio lauko ir atmosferos, o Mėnulio paviršių nuolat bombarduoja mikrometeoritai, o temperatūros kritimas per vieną dieną siekia 400 laipsnių Celsijaus. Visa tai daro Mėnulį ne pačia žmonėms palankiausia vieta. Ant jo paviršiaus galima dirbti tik skafandruose ir užplombuotuose Mėnulio roveriuose arba esant stacionariame gyvenamame modulyje, kuriame yra visa gyvybės palaikymo sistema. Tokį modulį bus patogiausia diegti netoli mūsų palydovo pietinio ašigalio. Čia visada šviesu, o temperatūros svyravimų yra mažiau. Planuojama, kad pirmajame etape robotai užsiims gyvenamojo modulio surinkimu. Kai pilotuojami skrydžiai į Mėnulį bus pakankamai išvystyti, gyvenamojo mėnulio modulio konstrukcija išsiplės.
Mėnulio pagrindo koncepcija
Pirmieji mūsų palydovo gyventojai savo paviršiuje pirmiausia dislokuos ryšio priemones su orbitine stotimi ir Žeme, o po to pradės paleisti elektrines, pagrįstas kuro elementais arba lanksčiais fotoelementais. Reikės išspręsti Mėnulio bazės apsaugos nuo saulės spindulių ir kosminės spinduliuotės klausimus. Norėdami tai padaryti, planuojama jį padengti metro ilgio regolito sluoksniu, pavyzdžiui, atliekant nukreiptus sprogimus, nes nėra prasmės pristatyti savivarčius ir ekskavatorius į Mėnulio paviršių. Statybos darbai Mėnulyje turės būti pagrįsti visiškai kitomis technologijomis: spausdinti konstrukcinius elementus 3D spausdintuvu; naudoti pripučiamus modulius; sukurti kompozicines medžiagas iš mėnulio dirvožemio, naudojant sintezę aukštoje temperatūroje ir sukepinimą lazeriu.
Gyvenamasis Mėnulio modulis turės gerai išvystytą geriamojo vandens ir deguonies tiekimo sistemą, bus sukurtas daržovių šiltnamis. Svarbiausia bus savarankiška Mėnulio bazė. Tik tokiu būdu bus galima sumažinti į Mėnulį siunčiamų raketų skaičių su įvairiais kroviniais. Šiuo metu nėra esminių kliūčių žmonėms kolonizuoti Mėnulį, tačiau galiausiai atrodys pirmoji apgyvendinta Mėnulio bazė, priklausys nuo tikslų, kuriems ji bus sukurta.
